گروهی بین المللی، متشکل از دانشمندانی از دانشگاه پکن چین و دانشگاه هاروارد ایالات متحده، با تراشه لیتیوم نیوبات مشغول صنعتی‌سازی سامانه‌ای برای طراحی سیستم‌های ناوبری‌ای هستند که به ماه‌نوردها اجازه مسیریابی دقیق می‌دهد.
تراشه‌ای به اندازه یک ناخن که به‌روی لایه‌ای نازک از لیتیوم نیوبات ساخته شده است. از این تراشه می‌توان در طیف وسیعی از برنامه‌ها، از جمله در ارتباطات راه دور استفاده کرد که این یعنی اینترنتی پرُسرعت‌تر!
بیشتر بخوانید: جنگ جهانی تراشه‌ها در راه است ؛ منبع حیاتی جدیدی که به مرور جای نفت را می‌گیرد!
تراشه لیتیوم نیوبات فناوری از گوربرخاسته
همانطور که احتمالاً بدانید، استفاده از فناوری سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) در ماه غیرممکن است، بنابراین سیستم‌های ناوبری در ماه نوردها باید از یک سامانهٔ جایگزین استفاده کنند، و این مانع درست همان‌جایی است که نوآوری این گروه را برانگیخته است!
به گفته میچل، با تشخیص تغییرات کوچک در نور لیزر، تراشه لیتیوم-نیوبات می‌تواند برای اندازه‌گیری حرکت، بدون نیاز به سیگنال‌های خارجی قابل استفاده باشد!
«اشتباه نکنید، نه! این داستانی علمی تخیلی نیست – چرا که از این کریستال مصنوعی برای توسعه طیف وسیعی از برنامه‌های کاربردی هیجان‌انگیز استفاده می‌شود.»
میچل، مدیر مرکز یکپارچه فوتونیک و برنامه‌های کاربردی، ادامه داد:
«و رقابت برای استفاده از تمامیِ پتانسیل این فناوری همه فن‌حریف افزایش می‌یابد. علی‌رغم این‌که سامانهٔ ناوبری ماه در مراحل اولیه توسعه‌اش بود، فناوری تراشه لیتیوم نیوبات به اندازه کافی بالغ بود تا بی‌درنگ در کاربردهای مأموریت‌هایِ فضایی استفاده شود.»
به زعم میچل، فناوری تراشه لیتیوم نیوبات به اندازه کافی انعطاف‌پذیر است تا به سرعت با تقریباً هر برنامه‌ای که از نور استفاده می‌کند سازگار شود. آن‌ها هم‌اکنون به‌روی وجه ناوبری تمرکز کرده‌اند، اما همین فناوری می‌تواند برای پیوند اینترنت در ماه به اینترنت روی زمین نیز مورد استفاده قرار گیرد. حیرت‌انگیز است، بله؟
لیتیوم نیوبات چیست و چگونه می‌توان از آن استفاده کرد؟
لیتیوم نیوبات یک کریستال مصنوعی است که برای اولین بار در سال 1949 کشف شد، اما بنا بر گفته بس (Boes): « دوباره روی مُد است!»
وی ادامه داد:
«لیتیوم نیوبات کاربردهای جدیدی در زمینهٔ فوتونیک – علم و فناوری نور – دارد، زیرا بر خلاف مواد دیگر می‌تواند امواج الکترومغناطیسی را در سراسر طیف کامل نوری، از امواج مایکروویو گرفته تا فرکانس‌های UV تولید و دستکاری کند»
ماده انتخابی بشریت برای مدارهای الکترونیکی یعنی سیلیکون، به طور ناامیدکننده‌ای محدودیت‌هایش را در توسعه فتونیک آشکار کرده است. و این لیتیوم نیوبات است که به دلیل قابلیت‌های برترش به مُد بازگشته و پیشرفت‌ها در تولید آن، به این معناست که همینک به راحتی به عنوان لایه‌های نازک روی ویفرهای نیمه‌رسانا در دسترس است.
بُس اضافه کرد که لایه‌ای از لیتیوم نیوبات حدود 1000 برابر نازکتر از موی انسان، روی زیرلایه یا ویفر یک نیمه‌هادی قرار می‌گیرد. چنان‌که مدارهای فوتونیک در لایهٔ لیتیوم نیوبات چاپ می‌شوند که مطابق با کاربرد مورد نظر تراشه طراحی شده‌اند، و این تراشه‌ای که به اندازه ناخن است شامل صدها مدار مختلف نیز خواهد بود.
فناوری ناوبری ماه چگونه کار می کند؟
میچل گفته است که این گروه با شرکت استرالیایی ادونسد ناویگشین (Advanced Navigation) برای ایجاد ژیروسکوپ‌های نوری کار می‌کنند، تا بتولنند نور لیزر را در هر دو جهت عقربه‌های ساعت در یک سیم پیچ از فیبر بتابانند. همانطور که می‌دانیم بر اساس نظریه نسبیت آلبرت آینشتاین، همانطور که سیم پیچ می‌چرخد، فیبر نیز در از جهت به جهت دیگر کوتاه‌تر می‌شود.
تراشه های فوتونیک ما به اندازه کافی حساس هستند تا این تفاوت کوچک را اندازه‌گیری کرده و از آن، برای تعیین نحوهٔ حرکت سیم پیچ استفاده کنند. به بیانی، اگر بتوانیم رد حرکت خودمان را بزنیم، می‌دانیم نسبت به جایی که شروع کرده‌ایم در کجا قرار داریم. این مفهوم را ناوبری اینرسی می‌نامند.
در نزدیکی خانه: برنامه‌های کاربردی تراشه لیتیوم نیوبات
تصور کنید باغبانی هستید که می‌خواهی بدانید، میوه‌هاتان رسیده است یا خیر. این فناوری در این‌جا هم به کارتان خواهد آمد، تا بتوانید برای تشخیص از راه دور رسیده بودن میوه از آن استفاده کنید.
میچل گفت:
«گاز ساطع شده از میوه نورسیده توسط نور، جایی در بخشِ میانی طیف فروسرخ جذب می شود»
چطور می‌توان این فناوری را به کار برد؟ ساده است، پهپادی را که در باغی معلق است، تصور کنید، که با حسگرهایش میزان نور را اندازه‌گیری می‌کند تا دریابد میوه آماده‌ٔ رسیدن است یا این‌چنین نیست. فناوری ریزتراشهٔ نام‌برده بسیار کوچک‌تر، ارزان‌تر و دقیق‌تر از فناوری‌های فعلی است و می‌تواند با هواپیماهای بدون سرنشین بسیار کوچکی که به درختان میوه آسیب نمی‌رسانند، مورد استفاده قرار گیرد.
بیشتر بخوانید: دور زدن تحریم‌های آمریکا با خرید تجهیزات دست دوم تراشه سازی ؛ چینی‌ها تسلیم نمی‌شوند!
قدم بعدی آینده‌ای روشن‌تر
میچل گفت که استرالیا می تواند به یک مرکز جهانی برای تولید تراشه های فوتونیک یکپارچه از لیتیوم نیوبات تبدیل شود که تأثیر بسزایی بر کاربردهای فناوری در هر بخش از طیف نوری خواهد گذاشت. او گفت:
«این‌جا در استرالیا، ما فناوری ساخت این تراشه‌ها را داریم و هم‌چنین صنایعی که از ان استفاده کنند»
تمام این توصیفات به این معناست که تراشه‌های فوتونیک اکنون می‌توانند صنایع کنونی را فراتر از ارتباطات فیبر نوری متحول کنند، از صنعت فضا گرفته تا صنعت کشاورزی!
بیشتر بخوانید:
- ایلان ماسک هوش مصنوعی را بزرگترین تهدید برای بشریت می‌داند!
- قابلیت‌های هوش مصنوعی ChatGPT به گوشی‌های سامسونگ اضافه می‌شود
- هوش مصنوعی سانسورچی اینترنت به نام Oculus توسط روسیه معرفی شد
دیدگاه شما درباره تراشه لیتیوم نیوبات چیست؟ آیا آن را انقلابی در آینده صنعت می‌دانید؟ لطفاً دیدگاه خود را در بخش کامنت‌ها با تکراتو در میان بگذارید و اخبار تکنولوژی را با ما دنبال کنید.
منبع: scitechdaily
