الماس ها جایگزین سیلیکون ها در وسایل الکترونیکی می شوند

به گزارش کلیک، ممکن است تا کنون چیزی در رابطه با شرکت نیمه رسانا Akhan نشنیده باشید، اما این شرکت در حال تولید سخت افزار هایی است که در تلفن های هوشمند، ساعت های هوشمند، لپتاپ و یا هدست های واقعیت مجازی بعدی شما به کار خواهد رفت. اجزاء جدید نه تنها عمر طولانی تری دارند، بلکه عملکرد بهتری نیز نسبت به فناوری های امروزی دارند. این اجزاء همچنین اثرات مخرب زیست محیطی بسیار کمتری خواهند داشت. اما راز این اجزاء در چیست؟ الماس.

بله درست شنیدید به جای استفاده از سیلیکون، این شرکت می خواهد از سنگ مورد علاقه جواهرفروش ها استفاده کند.

چرا پردازنده هایی از الماس بسازیم؟

به نظر می رسد که الماس، نه تنها سخت ترین ماده معدنی است، بلکه قابلیت هایی نیز در انتقال گرما دارد، که این امر موجب نگهداری انرژی بیشتری نسبت به وسایل الکترونیکی سیلیکونی خواهد شد. مواد معدنی به طور میانگین پنج برابر گرم تر می شوند و همچنین در حدود ۹۰ درصد گرمای تولید شده در جریان عبور و انتقال الکترون ها را از دست می دهند.

کارل شورباف ، مدیر اجرایی این شرکت می گوید : ما تنها شرکتی در جهان هستیم که این الماس ها را تولید می کنند. و ما در این راه خود را به طور ویژه ای مسئول ایجاد یک اکو سیستم جدید می دانیم.

به نظر می رسد که کاربرد های چنین فناوری ای بی نهایت باشد. برای وسایلی چون تلفن های هوشمندی که در جیب شما است، الماس می تواند به شکل چشم گیری میزان حرارت تولید شده را کاهش دهد . یک تلفن هوشمند الماسی در حالی که امکان گفتگوی طولانی تری را برای شما فراهم می آورد، در عین حال در کنار گوشتان بسیار سردتر خواهد بود. دمای بالا معمولا باعث کاهش عمر مفید وسایل الکترونیکی می شود، و این بدان معنی است که کاهش حرارت تولیدی باعث افزایش عمر این دستگاه ها خواهد بود.

در ضمن تلفن شما نازک تر نیز خواهد بود چرا که دیگر به ابزار های کاهش دما همانند آنچه در وسایل سیلیکونی وجود دارد، نیازی نیست. و به عنوان یک مزیت دیگر این ابزار های الکترونیکی عملکرد سریعتری خواهد داشت،چرا که چنین شرایط حرارتی ای عملکرد را افزایش می دهد.

به گفته شورباف نکته حیرت انگیز این است که این وسایل ارزانتر خواهند بود، چرا که دیگر به ابزار های خنک کننده نیازی نخواهد بود.

و این تنها تلفن های هوشمند نیستند که از چنین فناوری ای بهرهمند خواهند شد. تولید کننده های خودرو های الکترونیکی چون تسلا به دنبال بهبود بهینه مداری الکترونیکی ۱۸ درصدی هستند. هدفی که با الماس های این شرکت به راحتی قابل تحقق است. این الماس ها که به صورت سفارشی ساخته می شود، در صنایع سنگین و صنایع هوا فضا کاربرد خواهند داشت چرا که این صنایع معمولا به مواد مستحکمی نیاز دارند که در مقابل تشعشات مقاوم باشند.

به گفته شورباف: هم زیبا و لوکس بوده و هم از فناوری بالایی برخوردار خواهد بود.

حفاری و کاوش برای الماس

آدم خان، بنیانگزار و مدیر اجرایی شرکت اخان، در سال ۲۰۰۷ هنگامی که در حال تجاری سازی الکترونیک بر پایه الماس بود به فکر تاسیس این شرکت افتاد. خان که فارق التحصیل دانشگاه استنفورد است، مهندس برقی بود که به دنبال حل چالش های موجود در تولید انبوه الماس بود: پرورش الماس ؛ فرآیند کشت و رشد یک لایه الماس بر سطح یک پایه ویفر مانند، و آماده سازی؛ فرآیند فراوری خواص الکتریکی الماس.

خان توانسته است تا از سوی همکاران دانشمند اش در کتابخانه ملی وزارت انرژی آمریکا کمک های ویژه ای دریافت کند. وی با امضای توافقنامه های مجوز مالکیت فکری، شرکت خود را قادر به استفاده از روش های ویژه تولید الماس های مصنوعی و استفاده از آن برای تولید خازن ها، ترانزیستور ها و مقاوم ها کرده است.

تحقیقات این آزمایشگاه، همچنین با یکی از نوآوری های اولیه خان هماهنگی دارد؛ الماس هایی که به صورت موفقیت آمیزی به فلز های رسانا متصل می شوند. این نوآوری بیش از هر چیز در فرآیند اتصال این دو است. خان توانسته است تا راهی برای اتصال فلز ها و آلیاژ های مختلف به ویفر های الماس بیابد به نحوی که رسانایی تحت الشعاع قرار نگیرد. این کشف، راه را برای آخرین محصول این شرکت هموار ساخت : نیمه رسانا هایی از الماس. محصولی که موجب امتیاز کار بر روی آن در سال ۲۰۱۲ از سوی این شرکت گردید.

نه آن الماس هایی که شما تصور می کردید

الماس های اخان، الماس هایی نیستند که شما در یک جواهرفروشی آن را بیابید. در مقابل این ها ، الماس هایی هستند که جریان های الکترونیکی را درون گجت های شما انتقال می دهد.

وی در این رابطه می گوید : هنگامی که از الماس سخن به میان می آید، همه یا به الماس های معدنی فکر می کنید و یا الماس های خونین را در نظر می آورند. در مجموع درک ایده الماس های نیمه هادی برای عموم مردم کمی مشکل است. بر خلاف الماس هایی که از معادن سیبری و زیمباوه استخراج می شود، الماس های اخان توسط دست ساخته شده و از متان به دست می آید. ماده ای که بیش از هر چیز در جهان وجود دارد.

در فرآیند تولید، اخان با استفاده از حرارت اشعه های مایکروویو، رآکتوری را که از هیدروژن، آرگون و متان پر شده است را گرما می دهد. هنگامی که این چرخه به پایان می رسد، متان به وضعیت پلاسما رسیده و ظاهر و قوام گاز های فوق گرم را پیدا می کند. نتیجه این فرآیند، لایه نازکی از الماس به قطر ۱/۷۰ موی انسان است و آینده از همین جا آغاز می شود.

وسایل نیمه شفاف و تا شدنی

نتایج این اقدامات هیجان انگیز تر تلفن های هوشمند الماس دار است : ابزار های نیمه شفاف و تا شدنی از نتایج شگفت انگیز این تحقیقات خواهد بود. اخان در حال کار بر روی نیمه هادی های الماسی است که می توانند تا ۴۵ درجه در هر طرفی خم شوند. ابزار هایی که به باور شورباف پیشرفت قابل توجهی در ساعت های هوشمند و رهگیر های سلامت ایجاد خواهد کرد.

وی در این زمینه می افزاید : کسانی که ساعت های هوشمند خریداری می کنند و به شیک بودن آنها اهمیت می دهند معمولا به دلیل بزرگ و ضخیم بودن از استفاده از آن صرف نظر می کنند. ما می توانیم فناوری های پوشیدنی ای تولید کنیم که به اشکال مختلف تبدیل شده، انعطاف پذیر باشند و به راحتی دور مچ شما بسته شوند.

مطمئنا الماس ها یک شبه تولید نخواهند شد. اخان با تولیدات کوچکی کار خود را آغاز کرده و الماس را با فناوری های سیلیکونی حاضر برای مشتریانی که اغلب صنعتی هستند، ترکیب کرده است. این شرکت محصولات خود به ارزش ۵٫۵ میلیون دلار را تا اوایل سال ۲۰۱۶ به بازار عرضه کرده و همچنین تا دو سال آینده محصولات تمام الماسی تولید خواهد کرد.

به گفته مقامات این شرکت، در آن زمان، تاثیرات محیط زیستی این محصولات غیر قابل انکار خواهد بود. این شرکت عنوان داشته که نیمه هادی های رسانا یش ، ۲۰ درصد کمتر از سیلیکون های مشابه، آب برای تولید نیاز دارند. و اینکه وسایل تولیدی به واسطه عدم نیاز به فن ها و تهویه های حرارتی، در حدود ۹۰ درصد کمتر به مواد حرارتی رایج احتیاج خواهد داشت. و نکته دیگر اینکه منابع متان مورد استفاده می تواند از آلودگی تولید شده توسط خودرو ها تامین گردد.

ممکن است تا زمان تولید نهایی انبوه ، کمی طول بکشد اما به گفته شورباف این محصول به طور حتم رقیب جدی ای برای سیلیکون خواهد بود.

منبع : digitaltrends