سنعيد كتابة العلم بأبجدية عربية

  • الرئيسية
  • الفئات
  • الباحثون السوريون TV
  • من نحن
  • اتصل بنا
  • About Us
x
جارِ تحميل الفئات

الطريق الالكتروني السريع

الهندسة والآليات >>>> الالكترونيات


تم حفظ حجم الخط المختار

Image: www.shutterstock.com

يمكنك الاستماع للمقالة عوضاً عن القراءة

أدّى اكتشاف أنصاف النواقل المصنوعة من السيليكون إلى ثورة حقيقية في مجال التكنولوجيا فتم اعتماد هذه المواد في تصنيع معظم الأجهزة الإلكترونية الحديثة، (معرفة المزيد عن انصاف النواقل
هنا
هنا
لكن تم الكشف مؤخراً عن نوع جديد من أنصاف نواقل مصنوعة من مواد عضوية تتيح للإلكترونات أن تتدفق بسرعة وبسهولة أكبر عبر ما تم تسميته "الطريق الإلكتروني فائق السرعة" . للتعرف أكثر على هذا الطريق الجديد، تابعوا معنا هذا المقال...
أتاح الجيل الجديد من أنصاف النواقل العضوية الفرصة لتصنيع الأجهزة الإلكترونية المرنة (كشاشات التلفاز القابلة للطي – هنا - وشواحن الهواتف الخلوية العاملة بالطاقة الشمسية والمصنوعة من مواد نسيجية) بتكاليف أقل. لكن لا تزال الأسس العلمية التي تجعل الإلكترونات تتحرك بسرعة وسهولة غامضة. وللمساعدة في إيجاد حلِّ لذلك، قام فريق من علماء المواد من جامعة فيرمونت UVM بابتكار طريقة جديدة لإنشاء ما أطلقوا عليه "الطريق الإلكتروني فائق السرعة" وذلك ضمن إحدى المواد العضوية الرخيصة والتي تدعى " فتالوسيانين phthalocyanine"، حيث يسمح هذا الطريق للإلكترونات بالتدفق بشكل أسرع ولمدى أبعد ضمن المواد العضوية، وسيساعد اكتشافهم في البحث عن بدائل للأجهزة الإلكترونية التقليدية والمعتمدة بشكل أساسي على السيليكون.

تعتمد العديد من تلك الأجهزة الإلكترونية المرنة (شاشات التلفاز، شواحن الهواتف...) على شرائح رقيقة من المواد العضوية والتي تقوم بالتقاط ضوء الشمس وتحويله إلى تيار كهربائي وذلك عن طريق إثارة الإلكترونات ضمن المادة أو ما يُدعى بالأكسيتونات (1) excitons ، وتعتبر زيادة المسافة التي تقطعها الأكسيتونات المنتشرة (قبل وصولها إلى مستوى النقل) أمراً أساسياً لتحسين كفاءة العناصر النصف الناقلة العضوية .
تمكن فريق العلماء UVM من رصد التشوهات النانوية ضمن رقاقة الفتالوسيانين الرفيعة باستخدام تقنيات التصوير المتطورة. ويقول العلماء : "لقد اكتشفنا أنه لدينا ما يشبه التلال التي تتدفق الإلكترونات من فوقها، كما يوجد أخاديد تحاول الإلكترونات أن تتجنَّبها" .
للعثور على تلك التشوهات وبدعم من المؤسسة الوطنية للعلوم، قام فريق UVM ببناء مجهر مسح ليزري يقوم بجمع شكل خاص من الضوء المستقطب خطيّاً وإشارة النصوع الضوئي وذلك لإظهار التركيب الجزيئي لبلورات الفتالوسياينن بشكل بصري . وتتيح هذه التقنية الجديدة لفريق العلماء فهماً أعمق لكيفية تأثير ترتيب " الجزيئات والحدود molecules and the boundaries " على حركة الأكسيتونات .
وعلى الرغم من تركيز الدراسة (المنشورة في صحيفة Nature Communication) على مادة عضوية واحدة وهي الفتالوسيانين إلّا أن هناك بحثاً جديداً سيُمكننا من استكشاف عدة أنواع أخرى من المواد العضوية لتحسين الخلايا الشمسية بشكل خاص.
وأدّت هذه الدراسة الجديدة الى توجيه الأنظار إلى أهميّة زيادة المسافة التي تقطعها الأكسيتونات في رقاقات أنصاف النواقل العضوية وهذه هي الآلية الأساسية للسماح للأكسيتونات بأن تسافر لمسافات أبعد. حيث يُشبه تكدّس الجزيئات تكديس الأطباق ضمن الرف، وهذه الجزيئات المُكدسة وهذا الرف هو عبارة عن الطريق الغلكتروني فائق السرعة.
وتجدر الإشارة إلى أن الإلكترونات في هذه المواد لا يتم دفعها أو تحريكها بواسطة تطبيق جهد كهربائي كالإلكترونات المتدفقة ضمن المصباح الكهربائي، وإنما من نقل نبضة الارتداد bounce من أحد الجزيئات المتكدسة لأخرى، ممّا يسمح لشريحة المواد العضوية الرقيقة أن تحمل الطاقة على طول هذا الطريق الجزيئي وبسهولة نسبية. ويضيف العلماء بأن كيفية جعل الخلايا الكهرضوئية أو تقنيات الطاقة الشمسية أفضل، هو أحد أهم التحديات التي نعيشها اليوم، ولفعل ذلك فإنّنا بحاجة إلى فهم أعمق لكيفية انتشار الأكسيتون وهوما نتطرق إليه في بحثنا هذا " .

برأيك ما هي التطبيقات التي يمكن ان تستفيد من هذه التقنية؟

الأكسيتونات(1) : هي عبارة عن الإلكترونات التي تتحرر من مدارها مُخلِّفةً ورائها ثقوباً موجبة الشحنة .

المصدر:
هنا

مواضيع مرتبطة إضافية

المزيد >


شارك

تفاصيل

10-02-2016
1229
البوست

المساهمون في الإعداد

ترجمة: Abouda Dalati
تدقيق علمي: Thomas I. Haddad
مراجعة: Michael Assaf
تعديل الصورة: Shukur M. Al-Rawi
صوت: Soha A Kareem
اقتراح: Ghaith Mqawass
نشر: Ghamra Rifai

تابعنا على يوتيوب


من أعد المقال؟

Abouda Dalati
Thomas I. Haddad
Michael Assaf
Shukur M. Al-Rawi
Soha A Kareem
Ghaith Mqawass
Ghamra Rifai

مواضيع مرتبطة

الشاحنات ذاتية القيادة

ذراع بتكلفة 100$ تعطي الأمل للكثير من المصابين جرّاء الحروب

عضلات اصطناعية من البصل والذهب

نصف إنسان ونصف آلة... نعم إنه الشرطي الآلي

التحكّم بعقل الصراصير: مصدر الخوف الأبديّ للفتيات يتحوّل إلى بطل

محطةُ توليدِ الطاقةِ في آيسلندا تُحوّلُ انبعاثاتِ الكربون إلى صخور

أول هاتف ذكي عالي السرية مع خاصية التدمير الذاتي من شركة Boeing

فولسفاغن والوجه الخفي لمحركات الديزل: دراسة أثر محركات الديزل على التلوث الثانوي

الطابعة ثلاثية الأبعاد (الجزء الأول)

ستة استخدامات قد لا تعرفها للطاقة الشّمسية

شركاؤنا

روابط مهمة

  • الشركاء التعليميون
  • حقوق الملكية
  • أسئلة مكررة
  • ميثاق الشرف
  • سياسة الكوكيز
  • شركاؤنا
  • دليل الشراكة
جميع الحقوق محفوظة لمبادرة "الباحثون السوريون" - 2022