ما يميز الشريحة الجديدة هو أنه يمكن دمجها في بناء أجهزة جديدة ضمن نطاق "الإلكترونيات الضوئية" (غيتي)

تمكن فريق بحثي مشترك من جامعات أميركية عدة لأول مرة من بناء شريحة نانوية ثنائية البعد وبصلابة تتخطى الفولاذ، يعتقد أنها ستسهم في تطوير الإلكترونيات النانوية وتكنولوجيا المعلومات الكمومية.

وبحسب الدراسة، التي نشرت في دورية "ساينس" (Science) وأعلنتها معامل أرجون الوطنية (Argonne National Laboratory) المشاركة في الدراسة، في بيان صحفي يوم 5 أبريل/نيسان الجاري، فإن هذه الشرائح الجديدة تتكون من عنصري البورون والهيدروجين.

مواد ثنائية البعد!

في فيزياء الجوامد، يشير اصطلاح المواد ثنائية الأبعاد إلى مواد صلبة بلورية لها طول وعرض عادي ولكن بقطر ذرة واحدة أو ذرتين. ولا يزال هذا النطاق موضع بحث لكنه يحمل فرصا مستقبلية واعدة في التطبيق العملي.

ولبناء هذه الشرائح استخدم الباحثون المجاهر المسحية النفقية (Scanning tunneling microscope) التي تبلغ قوة تكبيرها 100 مليون مرة، بجانب نماذج محاكاة حاسوبية لكي يتمكن الفريق من فهم الكيفية التي يتموضع بها هذان العنصران معا.

وهذه ليست المرة الأولى التي يتمكن فيها باحثون من بناء شرائح بقطر ذرة أو ذرتين ولكن بصلابة أكبر من الفولاذ، إذ تمكنت كثير من الفرق في العقدين الماضيين من بناء شرائح الغرافين التي تصنع عادة فقط من ذرات الكربون.

تطبيقات واعدة

ومثلت شرائح البورون التي ظهرت عام 2015 فرصة واعدة لإنتاج بدائل للغرافين، إلا أنها واجهت بعض المشكلات في تفاعلها السريع مع الهواء، وفي هذه المرحلة يتدخل هذا الفريق البحثي الأميركي ليضيف الهيدروجين إلى التركيبة، فيجعلها أكثر ثباتا.

وما يميز الشريحة الجديدة هو أنه يمكن دمجها بسهولة مع المواد الأخرى في بناء أجهزة جديدة ضمن نطاق "الإلكترونيات الضوئية" (Optoelectronics)، وهو نطاق يجمع بين علوم الضوء وعلوم الإلكترونيات.

ويعتقد هذا الفريق البحثي أن هناك تطبيقات واعدة لهذا النوع من الشرائح في نطاق الاتصالات السلكية واللاسلكية والمعدات الطبية والإلكترونيات، في حقل النانو وتكنولوجيا المعلومات في الحواسيب الكمّية والخلايا الشمسية.