نجح باحثون من سنغافورة بتصميم ألياف شبه موصلة رفيعة للغاية قادرة على الاندماج في الأقمشة، وتحويل الملابس العادية إلى أجهزة ذكية يمكن ارتداؤها.
وتمثل أبحاث هؤلاء العلماء من جامعة نانيانغ التكنولوجية "NTU" تقدمًا كبيرًا في مجال الإلكترونيات القابلة للارتداء، حسبما أفاد موقع "phys.org".
وأضاف الموقع أن مرحلة إنشاء ألياف أشباه الموصلات الوظيفية واجهت العديد من التحديات، كان من أهمها ضرورة المرونة والبناء الخالي من العيوب لضمان نقل إشارة مستقر، فغالبًا ما أدت طرق التصنيع السابقة إلى عيوب ناجمة عن الإجهاد الكهربائي، ما أعاق أداء وموثوقية نوى أشباه الموصلات.
وكان من الأمور الأساسية لتطوير هذه الألياف الخالية من العيوب، الاختيار الدقيق لأشباه الموصلات والمواد الاصطناعية، فمن خلال الاستفادة من سمات مثل الاستقرار الحراري، والتوصيل الكهربائي، والتوافق مع نطاقات الضوء المختلفة، قام الفريق بصياغة تركيبة ناجحة.
كما أن اختيار السيليكون، الذي يتميز بمرونته ووضوحه في ظل الظروف القاسية، عمل كمكمل لعنصر الجرمانيوم، المشهور بحركته الإلكترونية السريعة وتوافقه مع الأشعة تحت الحمراء.
وتضمنت عملية التصنيع سلسلة من الخطوات الدقيقة من التسخين والسحب، تشبه عملية قولبة الأواني الزجاجية.
ومن خلال التلاعب الإستراتيجي بنقاط الانصهار ومعدلات التمدد الحراري، نجح الفريق في تصنيع خيوط من مادة شبه موصلة مغلفة داخل أنابيب زجاجية، فيما أدى التكامل اللاحق مع أنابيب البوليمر والأسلاك المعدنية إلى إنتاج خيوط مرنة ذات جودة لا مثيل لها.
وأكدت التجارب المعملية الأداء المتفوق لهذه الألياف شبه الموصلة، حيث تتميز بالاستجابة عبر طيف الضوء المرئي بأكمله وقدرات قوية لنقل الإشارات، فيما أظهرت صلابة تفوق الألياف التقليدية بمعامل 30.
علاوة على ذلك، أكدت اختبارات قابلية الغسيل الصارمة على متانتها، ما يضمن طول العمر في التطبيقات الواقعية.
سيريانيوز.
