تمكن باحثون من جامعة هونغ كونغ (HKU) من تطوير تقنية فائقة الكفاءة لتصنيع أغشية ألماس فائقة الرقة والمرونة بكميات كبيرة، مما يفتح آفاقا جديدة لاستخدام الألماس في الإلكترونيات الحديثة، الأجهزة الفوتونية، والتطبيقات الكمية.

يقود هذا المشروع البروفيسور زيقين تشو، أستاذ مشارك في الهندسة الكهربائية والإلكترونية، والبروفيسور يوان لين، أستاذ الهندسة الميكانيكية، بالتعاون مع البروفيسور كواي هي لي من جامعة جنوب الصين للتكنولوجيا والبروفيسور تشي وانغ من معهد دونغقوان للإلكترونيات البصرية بجامعة بكين.

أغشية الألماس: خصائص استثنائية وابتكار ثوري

تم تصميم الأغشية الجديدة بحيث تكون فائقة الرقة والمرونة، مما يجعلها متوافقة تماما مع عمليات تصنيع أشباه الموصلات الحالية، يمكن دمجها في تطبيقات متعددة تشمل الأجهزة الإلكترونية، الفوتونية، الميكانيكية، الصوتية، والكمية.

تقنية التصنيع المبتكرة

استخدم الفريق تقنية جديدة تُعرف بـ "تقشير الحواف المكشوفة"، التي توفر إنتاجا سريعا القابل للتوسع لأغشية الألماس المستقلة.

كفاءة التصنيع: يمكن إنتاج شريحة ألماس بقطر 2 بوصة في غضون 10 ثوانٍ فقط.

تفوق على الطرق التقليدية: التقنية الجديدة تتجاوز تحديات الطرق التقليدية التي تتسم بالتكلفة العالية والوقت الطويل وصغر الحجم الناتج.

التطبيقات الصناعية والرؤية المستقبلية

تُعد الأسطح فائقة النعومة للأغشية المصنوعة من الألماس أساسية للتصنيع الدقيق، كما أن مرونتها تتيح إمكانية استخدامها في أجهزة الجيل القادم مثل:

الأجهزة الإلكترونية المرنة.

أجهزة كمية تستخدم خصائص الألماس الفريدة.

الرؤية الصناعية

أكد البروفيسور تشو:

"نطمح إلى تعزيز استخدام أغشية الألماس عالية الأداء في مجالات متعددة، مع التركيز على تحويل هذه التقنية إلى منتج تجاري رائد. نحن مستعدون للتعاون مع الشركاء الأكاديميين والصناعيين لتحقيق هذا الابتكار وجلبه إلى السوق، مما يمهد الطريق لعصر جديد في صناعة أشباه الموصلات."

خصائص الألماس الفريدة

يتجاوز الألماس كونه حجرا كريما ليصبح مادة علمية وهندسية استثنائية بفضل خصائصه الفريدة، مثل:

الصلابة العالية: الألماس هو أصلب مادة طبيعية.

التوصيل الحراري: يتميز بأعلى قدرة على توصيل الحرارة في درجة حرارة الغرفة.

القوة الكهربائية: يتمتع بقوة تحمل كهربائية عالية.

شفافية بصرية: يغطي نطاقا واسعا من الأشعة تحت الحمراء إلى الأشعة فوق البنفسجية العميقة.

على الرغم من هذه المزايا، تشكل الطبيعة الخاملة والبنية البلورية الصلبة للألماس تحديًا كبيرًا في عمليات التصنيع والإنتاج الضخم، خاصة للأغشية فائقة الرقة والمستقلة. بفضل الابتكار الجديد، يمكن تجاوز هذه العقبات، مما يعزز من استخدام الألماس في تطبيقات متقدمة مثل:

الأجهزة الإلكترونية عالية الأداء.

الأجهزة الفوتونية.

أدوات تبديد الحرارة للمكونات الإلكترونية عالية الكثافة، مثل المعالجات والليزر وأجهزة السيارات الكهربائية.

يمثل هذا الابتكار نقلة نوعية في تكنولوجيا تصنيع الألماس، مع إمكانيات هائلة لتطوير أجهزة وتقنيات الجيل القادم. يقدم الألماس، بخصائصه المتميزة، وعدًا كبيرًا في تمكين تطبيقات صناعية وعلمية متقدمة، مما يجعل هذا الاكتشاف خطوة رائدة نحو مستقبل أكثر إشراقا للتكنولوجيا.