عالم صيني يخترع أداة جديدة لقياس سلوك الإلكترونات

نيويورك 16 يوليو 2018 /اخترع عالم صيني يعمل في الولايات المتحدة أداة جديدة لقياس سلوك الإلكترونات في المواد، وهو ما يمكن أن يحسن من أداء الأجهزة في الإلكترونيات والرقائق وتكنولوجيا المعلومات وأجهزة الاستشعار والطاقة.

وقال الأستاذ شوانغ تانغ لوكالة أنباء ((شينخوا)) يوم السبت في مدينة نيويورك أنه قد تم التحقق من المشروع من خلال تجارب أجريت من جانب كل من الصناعة والأوساط الأكاديمية، بما في ذلك البيانات الواردة من جنرال موتورز وجامعة كولومبيا، ومن المحتمل أن تستخدمه شركة "بي أم دبليو".

وجاءت هذه النتيجة في مقال لتانغ نشر يوم 13 يوليو الجاري في مجلة "ساينتفيك ريبورتس".

وصرح تانغ بأن المشروع ظل قيد البحث لمدة أربع سنوات، وانتهى العمل فيه بشكل جزئي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومعهد الفنون التطبيقية بجامعة ولاية نيويورك، وهو حرم جامعي بني بشكل مشترك من قبل حكومة ولاية نيويورك وشركات صناعية بما فيها شركتا "بي أم دبليو" و"غوبال فرونتيرز".

من المعروف أنه في الأجهزة الإلكترونية والرقائق وأجهزة الاستشعار المختلفة، تحمل الإلكترونات المعلومات وتنقلها. وفي مولدات الكهرباء الحرارية والثلاجات الحرارية، تحمل الإلكترونات الطاقة والإنتروبيا وتنقلهما.

غير أن الإلكترونات تتشتت وتواجه مقاومة من الشوائب والاهتزازات الشبكية وغيرهما أثناء الانتقال. وبعض هذا التشتت والمقاومة يعرض أداء رقائق الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية وأجهزة تكنولوجيا المعلومات للخطر، فيما يعود البعض منه بالفائدة على الطاقة وكفاءة التبريد.

لذلك، فإن اكتشاف آليات تشتت الإلكترونيات وانتقالها في المواد يعد أمرا حيويا لتحسين مثل هذه الأجهزة

ولكن لم تكن هناك أداة كشف كهذه حتى ظهر اختراع تانغ.

وقال تانغ إنه اكتشف أن القيمة القصوى لمعامل سيبيك تتغير مع آليات التشتت، وصنع هذه الأداة في ظل هذا الاكتشاف.

وقد قام باختبار هذه الأداة في درجات حرارة منخفضة ومرتفعة وفي ظل حرارة الغرفة، ووجد أنها تحقق أفضل أداء مقارنة بالوسائل التقليدية في جميع درجات الحرارة التي تم اختبارها فيها. كما قام باختبار الأداة في العديد من المواد الجديدة بما في ذلك الجرافين والفوسفور الأسود ، ووجد أن لها فائدة في تحسين وظائف المواد.

وعلق الأستاذ تشينغ هاو من جامعة أريزونا قائلا "إن فهم آليات تشتت الإلكترونات وانتقالها يمثل جوهر تحسين أداء الأجهزة في مختلف التطبيقات. وإن النتيجة التي توصل إليها الأستاذ شوانغ تانغ قدمت للصناعة الإلكترونية أداة رئيسية لتطورها المستقبلي".