إنتاج صفائح معدنية أرق من شعرة الإنسان بتقنية جديدة

أعلن باحثون في الأكاديمية الصينية للفيزياء عن تطوير تقنية مبتكرة لإنتاج صفائح معدنية تتميز بسمكها القليل، الذي يُعتبر أرق من شعرة الإنسان، حيث لا يتجاوز سمك هذه الصفائح بضع ذرات فقط. وتُستخدم في تصنيع هذه الصفائح معادن مثل البزموت، والغاليوم، والإنديوم، والقصدير، والرصاص، والتي تتمتع بخصائص فريدة في توصيل الكهرباء، مما يجعلها مرشحة قوية للاستخدام في التكنولوجيا المتقدمة المستقبلية.

وأكد غوانغيو زانغ، الباحث الرئيسي في الدراسة، أن هذه الطريقة الجديدة تتيح انتاج صفائح معدنية مستقرة في الهواء بأبعاد تفوق 100 ميكرومتر، وهو تقدم ملحوظ مقارنةً بالتقنيات السابقة التي اعتمدت على أساليب أكثر تعقيداً وتكلفة.

وأشار الزانغ إلى أن التقنية تعتمد على استخدام مكبس هيدروليكي لضغط المعادن إلى سمك ذري عن طريق تسخين قطرة من المعدن بين الياقوت وضغطها أثناء تبريدها. هذه العملية تتيح إنتاج صفائح معدنية بحجم أكبر مقارنة بما كان متاحاً باستخدام الطرق التقليدية السابقة.

وأكد الباحث أن الصفائح المعدنية فائقة الرقة تتمتع بخصائص كهربائية غير مسبوقة نتيجة لظاهرة الحبس الكمومي، حيث يتسبب تقليص السمك إلى هذا الحد في تغيير سلوك المواد بشكل جذري. ومع ذلك، يبقى التحدي الأكبر في الحفاظ على استقرار هذه المواد عند أبعاد ميكرومترية أو أكبر، نظراً لأن الذرات تميل إلى التفاعل والتأكسد بسهولة في الهواء.

إن هذا الإنجاز العلمي يمثل خطوة مهمة نحو المستقبل، إذ يفتح الباب أمام إمكانيات غير محدودة لدمج هذه المواد مع تقنيات أخرى، مما سيسهم في دفع عجلة الصناعات الإلكترونية والضوئية في السنوات القادمة.