اخبار فناوری مقالات

داستان کشف بزرگ دانشمند ایرانی در زمینه الکترونیک چه بود؟

پروفسور علی جاوه‌ای
نوشته شده توسط ثمین موتمن فر

نتایج به دست آمده از پژوهش‌های دانشمند ایرانی لارنس برکلی در زمینه الکترونیک قابل انعطاف دستاورد مهمی به حساب می‌آید. اما این دستاورد چگونه زندگی ما را تحت تاثیر قرار خواهد داد؟
۵۰ سال پیش گوردن مور، بنیان‌گذار اینتل تحلیل جالبی ارایه کرد که امروزه آن را به نام قانون مور می‌شناسیم. بر اساس این قانون می‌بایست هر ۱۸ ماه ابعاد ترانزیستورهای به کار رفته در دستگاه‌های الکترونیکی نصف شود. پس از ارایه تحلیل مور و با گسترش طراحی و ساخت مدارهای مجتمع تلاش برای کوچکتر کردن قطعات الکترونیکی ادامه یافت. به طوری که هم‌اکنون تقریبا هر شش سال ابعاد و اندازه این قطعات نصف می‌شود.
هر چه ابعاد چنین قطعاتی کوچک‌تر می‌شود؛ همزمان با کاهش هزینه‌ها کارآیی بیشتری نیز حاصل می‌شود. برای مثال اگر این اتفاق برای یک ترانزیستور رخ دهد، این قطعه می‌تواند سریع‌تر سوییچ کند و انرژی کمتری مصرف خواهد ‌کرد و در نتیجه تعداد بیشتری ترانزیستور را می‌توان در یک تراشه سیلیکونی جای داد و به این ترتیب هزینه را هم کاهش داد.
کوچک و کوچکتر شدن قطعات منجر به ساخت دستگاه‌هایی با ابعاد ریزتر و سبک‌تر شد و یک ویژگی دیگری هم وارد صنعت الکترونیک کرد و آن قابلیت حمل کردن دستگاه‌ها یا اصطلاحا پرتابل بودن آنها است.
از طرف دیگر متخصصان از زمانی که تحقیق و توسعه در مورد نیمه‌هادی سیلیکون را آغاز کرده بودند به دنبال تقویت عملکرد دستگاه‌ها و جلوگیری از خرابی آنها تحت فشار فیزیکی از جمله خم شدگی نیز بودند. آنها با ساخت قطعات و تراشه‌های فوق سبک و نازک، صنعتی به نام الکترونیک انعطاف‌پذیر را نیز ایجاد کردند و دستگاه‌هایی بسیار سبک وزن و قابل حمل را روانه بازار کردند که می‌توان آنها را خم کرد، لوله کرد و حتی تا کرد.
یک صفحه نمایش LED را تصور کنید که می‌تواند تغییر شکل بدهد و به هنگام خاموش کردن کاملا شفاف شود و یا دستگاه الکترونیکی پوشیدنی را فرض کنید که می‌تواند در لباس‌های روزمره‌تان استفاده شود. ساخت چنین دستگاه‌هایی مستلزم استفاده از موادی بسیار نازک به نام تک‌لایه‌‌ است که از آرایش نزدیک به هم اتم‌ها، مولکول‌ها و یا سلول‌ها ساخته می‌شوند. توسعه مواد اتمی نازک می‌تواند به ساخت صفحه نمایش‌های LED شفاف، سلول‌های خورشیدی پربازده و ترانزیستورهای فوق ریز منجر شود. در بین این مواد، نیمه‌هادی‌های تک‌لایه توجه بیشتری را به خود جلب کرده‌اند. این نیمه‌هادی‌ها جذب نور اندکی دارند و می‌توانند در برابر تابیدگی، خمش و دیگر فشارهای فیزیکی مقاومت کنند؛ به همین دلیل برای ساخت دستگاه‌های شفاف و یا انعطاف‌پذیر ایده‌آل هستند.
نکته منفی در مورد این نیمه‌هادی‌ها بروز نقص‌هایی مانند نابجایی در ساختار آنها بود اما یافتن پروسه دقیقی برای توسعه نیمه هادی‌های تک‌لایه‌ای از جنس دی‌سولفید مولیبدن این مشکل را برطرف کرد. در این پروسه که حاصل تحقیقات پژوهشگران آزمایشگاه لاورنس دانشگاه برکلی است، نیمه‌هادی لایه نازکی به ضخامت یک چهارم قطر یک رشته DNA و در عین حال بدون وجود عیوب ساختاری ساخته شد. به تازگی نتایج این پژوهش به سرپرستی پروفسور علی جاوه‌ای، استاد برجسته دانشگاه برکلی، در مجله science منتشر شده است.
جاوه‌ای به دلیل ابداع چاپ نانوکابل‌ها روی مدارهای الکترونیکی یکی از برترین دانشمندان جوان دنیا است که به دلیل ابتکار و نوآوری در تحقیقاتش جوایز متعددی مثل جایزه آکادمی ملی علوم آمریکا را دریافت کرده است.

درباره نویسنده

ثمین موتمن فر

دیدگاه شما چیست