قانون مور ، وهو ملاحظة قام بها المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي السابق لشركة إنتل جوردون مور في منتصف الستينيات وتم تنقيحه في منتصف السبعينيات ، يتطلب أساسًا كثافة الترانزستور في القالب (عدد الترانزستورات لكل مليمتر مربع) لمضاعفة كل اثنين سنوات. على مدى السنوات القليلة الماضية ، كان على صانعي الرقائق أن يستقروا على أقل من 60٪ زيادة في هذا الرقم ، على الرغم من أن النمو كان كبيرًا. على سبيل المثال ، كثافة الترانزستورات في 70 نانومتر الجديدة A100 Bionic من Apple حوالي 134 مليون مقارنة بحوالي 90 مليون في 7nm A13 Bionic. هذا 49٪ أكثر.
أما بالنسبة للتوقيت ، فإن TSMC و Samsung يواصل المسبك مواكبة Moore ، حيث بدأ إنتاج الرقائق 3 نانومتر المحفوف بالمخاطر في وقت لاحق من هذا العام ، يليه الإنتاج الضخم في النصف الثاني من عام 2022. بالمقارنة مع رقائق 5 نانومتر ، فإن شريحة 3 نانومتر من TSMC أكثر جاذبية. من المتوقع أن يرتفع الأداء بنسبة 10-15٪ أو استهلاك الطاقة بنسبة 25-35٪.
اكتشفت جامعة ساسكس في المملكة المتحدة طريقة لإعطاء خصائص الترانزستور للمواد النانوية. المادة النانوية هي مادة يتراوح حجمها من 1 إلى 100 نانومتر. المادة المستخدمة بالفعل من قبل الجامعة هي الجرافين ، والذي يتم تعريفه على أنه "طبقة بسمك ذرة واحدة من ذرات الكربون مرتبة في شبكة سداسية." من خلال طي طبقة من الجرافين ، على غرار ورق الأوريغامي ، تكتسب المادة خصائص بعض المكونات الكهربائية المستخدمة في الدوائر الدقيقة. هذا الاكتشاف يمكن أن يجعل من الممكن إنتاج شرائح صغيرة من شأنها أن تسمح بتصنيع هواتف أسرع وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة. سيكون حجم الرقائق الدقيقة التي يمكن إنشاؤها من المواد النانوية صغيرًا جدًا بحيث سيكون هناك مساحة أكبر داخل الجهاز لاستيعاب شرائح إضافية.
ربما يكون الجرافين هو أنسب مادة نانوية لهذا النوع من المكونات نظرًا لخصائصه الموصلة. تستخدم بعض مصادر الطاقة بطاريات الجرافين المركبة لتقليل وقت الشحن. باستخدام الجرافين ، يمكن شحن بطاريات الليثيوم أيون أسرع بخمس مرات ، بحيث يمكن شحن بطارية الليثيوم أيون التي تستغرق ساعة واحدة لشحنها في 12 دقيقة فقط. كما أن المادة النانوية أقوى 200 مرة من الفولاذ وأخف وزناً بست مرات.
في النهاية ، يمكن استخدام الجرافين لإنتاج مواد أخرى موجودة في الهواتف الذكية ، مما يقلل من وزن الهواتف التي تستخدم هذه المواد. قبل بضع سنوات ، تمكنت شركة أبحاث كورية من إنشاء شاشة OLED باستخدام الجرافين ، وفي الشهر الماضي أعلنت Appear Inc أنها ستطلق هاتف 5G ببطارية الجرافين ، وهو أول هاتف به مثل هذا المكون وأخف هاتف ذكي 5G. ومن المتوقع أن يتم إطلاق الهاتف الشهر المقبل من تصنيع شركة فوكسكون ، ومن المتوقع بيع مليون وحدة في الأشهر الستة الأولى. سيستخدم الجهاز تقنية مقاومة للماء جديدة ومبتكرة. يُعرف Appear بـ Graphene Super 1 Power Bank ، والذي يتم شحنه في غضون 20 دقيقة باستخدام تقنية البطارية Fast Charge الخاصة بالشركة.
اقرأ أيضا:
- ستظهر كاميرات سيلفي بدقة 100 ميجابكسل قريبًا في الهواتف الذكية
- اللحوم القابلة للطباعة: تتم طباعة أول شريحة لحم ضلوع صناعية على طابعة بيولوجية ثلاثية الأبعاد