تعرف على الشريحة التي ستجعل هواتف المستقبل أنحف

تمكن العلماء من تطوير شريحة قادرة على توليد موجات صوتية سطحية مثل التي تستخدمها الهواتف المحمولة لعزل وإدارة الإشارات الخلوية بشكل أكثر كفاءة ودون الحاجة إلى استخدام عدة شرائح، كما جاء في تقرير موقع "ديجيتال تريندز" (Digital Trends) التقني الأميركي.

وتستخدم الهواتف المحمولة الموجات الصوتية السطحية بشكل عام من أجل تنقية الإشارات الخلوية التي تصلها لإزالة الضوضاء والترددات غير المرغوبة وتأمين الاتصال اللاسلكي.

وكانت الهواتف تعتمد على مجموعة من الشرائح المنفصلة للقيام بهذا الأمر في الماضي، بحيث تكون إحدى الشرائح مسؤولة عن استقبال الموجات وأخرى مسؤولة عن تنقيتها وأخرى مسؤولة عن إرسالها بشكل منفصل إلى الأبراج الخلوية.

وتقوم الشريحة الجديدة التي ابتكرها الفريق البحثي المكون من علماء جامعة كولورادو بولدر (University of Colorado Boulder)، وجامعة أريزونا، ومختبرات سانديا الوطنية (Sandia National Laboratories)، بكل هذا الأمر من خلال شريحة واحدة صغيرة الحجم للغاية.

مصدر الصورة

ويؤكد مات إيشنفيلد، عضو هيئة تدريس جديد في جامعة كولورادو بولدر في حديثه مع موقع "تيك إكسبلور" (Tech Xplore) التقني الأميركي أن الموجات الصوتية السطحية تستخدم في العديد من القطاعات.

ويضيف أن هذه التقنية توجد في جميع الهواتف المحمولة الحديثة وأجهزة التحكم عن بعد وأجهزة فتح أبواب المرآب ومعظم أجهزة استقبال نظام تحديد المواقع العالمي والعديد من أنظمة الرادار، وغيرها.

وكان الفريق البحثي بقيادة إيشنفيلد تمكن من توليد هذه الموجات باستخدام شريحة ليزر الفونون (Phonon Laser) المصغرة، وهي تولد الموجات الصوتية بدلا من الإشارات الضوئية.

وتتكون الشريحة الجديدة من عدة طبقات سيليكون (Silicon) ثم طبقة رقيقة من مادة تدعى نيوبات الليثيوم (Lithium Niobate) وهي من المواد الكهروضغطية أي أنها تولد موجات كهربائية عندما تتعرض للاهتزازات، ثم توجد طبقة أرق من زرنيخيد الإنديوم والغاليوم (Indium Gallium Arsenide)، وهي قادرة على تسريع الإلكترونات لتصل إلى سرعات خارقة.

وتعمل الشريحة بشكل يحاكي أجهزة توليد الليزر، إذ ترتد الموجات والاهتزازات بين هذه الطبقات أكثر من مرة حتى تزداد قوتها إلى أن يسمح لها الجهاز بالتسرب من أحد جوانبها.

ماذا يعود على الهواتف المحمولة؟

تؤثر الشريحة الجديدة بشكل كبير في التقنيات المستخدمة داخل الهواتف المحمولة، فبدلا من الاعتماد على شرائح عزل وإدارة الإشارات الخلوية المكونة من عدة قطع، يمكن الاعتماد بشكل أساسي على شريحة واحدة.

ويترك هذا المجال وسط دوائر الشرائح الخاصة بالهاتف لإضافة المزيد من المكونات أو حتى إزالة المساحات الإضافية وجعل الهاتف أنحف من المعتاد.

فضلا عن ذلك، تمنح المساحة الإضافية الموجودة في الهاتف المصنعين فرصة أفضل لإدارة درجات الحرارة داخل الهاتف واستهلاك الطاقة بشكل عام، فالشريحة الجديدة لا تحتاج إلى طاقة مثل الآليات القديمة.

ويمكن لهذه التقنية أن تغير شكل الاتصال اللاسلكي في جميع الأجهزة التي تعتمد على تقنيات الاتصال اللاسلكي حول العالم، بدءاً من الهواتف المحمولة وحتى الساعات الذكية والحواسيب المحمولة والأجهزة الذكية بشكل عام.