مستقبل الكمبيوتر: أنابيب الكربون النانوية بديل عن رقاقات السليكون
المركز العلمي للترجمة/ أكدت دراسة علمية طرحت في مؤتمر للمادة الصلبة في كلية Royal Holloway في جامعة لندن في الفترة من 26-28 مارس 2008 حول مستقبل الكمبيوتر.
نهاية رقاقات السليكون
رقاقة السليكون والتي استمرت لفترات طويلة من الزمن تستخدم كأساس للعناصر الالكترونية المصنعة للكمبيوتر، قد ساهمت بشكل كبير في تطور سرعة الكمبيوتر وزيادة سعته التخزينية، ولكن الحاجة المستمرة لزيادة قدرات الكمبيوتر أدى إلى البحث عن مواد بديلة لا سيما إن التقنية المعتمدة على رقاقات السليكون قد وصلت إلى أقصى حد لها.
كلما كانت الدوائر الالكترونية المصنعة على رقاقات السليكون اصغر كلما كان بالإمكان وضع عناصر الكترونية على مساحة اصغر، ولكن هناك حد ادني لتصغير هذه العناصر لا يمكن تخطيه لأنها تصبح غير قادرة على التعامل مع المعلومات الرقمية. ولكن الحاجة إلى زيادة قدرة الكمبيوتر مستمرة وهذا أدى إلى البحث عن تكنولوجيا بديلة لا تعتمد على تكنولوجيا السليكون.
استبدال رقاقات السليكون بانابيب الكربون النانوية
كشف باحثون في جامعة Leeds في بريطانيا عن بديل لرقاقات السليكون يعتمد على أنابيب الكربون النانوية. اكتشفت هذه الأنابيب في العام 1991، وهي أنابيب من الكربون النقي سمكها لا يتجاوز بضعة نانومترات، أي اقل بعشرات الآلاف من سمك شعرة الإنسان. ولأنها توصل التيار الكهربي فانه يمكن ان تستخدم لبناء دوائر الكترونية.
بعض هذه الأنابيب النانوية لها خصائص أشباه الموصلات مثل السليكون وبعضها له خصائص الموصلات مثل النحاس. وحيث أن الترانزستور هو عنصر أساسي في بناء دوائر الكمبيوتر الالكترونية فانه تم تصنيع ترانزستورات من أنابيب الكربون النانوية.
ولكن المشكلة تظهر في ترتيب الأنابيب النانوية في دوائر الكترونية. ومشكلة أخرى أساسية هي إن الأنابيب النانوية تكون من خليط من مواد موصلة ومواد أشباه موصلة في حين ان المطلوب هو نوع واحد فقط. وتعتمد الخصائص الكهربية لأنابيب النانوية على دقة ترتيب ذرات الكربون فيها، وهذا يشكل صعوبة في التحكم في إنتاج أنبوب نانوي ليكون له خصائص أشباه الموصلات دون أن يكون له خصائص الموصل.
الباحث Bryan Hickey وزملاؤه في جامعة Leeds طوروا تقنية من الممكن أن تساهم في إنتاج أنابيب نانوية مع التحكم في خصائصها الكهربية. وهذا سوف يساهم بشكل أساسي في بناء دوائر الكترونية دقيقة. يتم إنتاج هذه الأنابيب النانوية على شبكة من مادة سيراميكية، ويتم وضع الأنابيب بين فتحات الشبكة ويتم دراسة تركيبها الذري باستخدام الميكروسكوب الالكتروني. بعد ذلك استخدم الباحثين ملقط دقيق للامساك بأنبوبة نانوية تحت الميكروسكوب ووضعها على سطح أخر.
يقول Chris Allen احد الباحثين في فريق جامعة Leeds “بهذه التقنية تمكنوا من تصنيع دائرة الكترونية معقدة بدرجة لا يمكن لأي طريقة أخرى أن تنتجها.
المصدر:
