اصغر جهاز راديو في العالم مقياس لبنات بنائه تبلغ ذرتين
الراديو مصنوع من شوائب الماس
١٦ ديسمبر ٢٠١٦
ترجمه ابو طه / عدنان احمد الحاجي
Radio is made from atomic-scale defects in diamond
By Leah Burrow
December 16 , 2016
صنع باحثون من كلية هارفارد جون بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية (SEAS) أصغر جهاز مستقبل. راديو في العالم - مصنوع من تجميع لشوائب الماس الوردي على مستوى المقياس الذري من .
هذا الراديو الصغير - الذي يبلغ حجم لبنات بنائه ذرتين - يمكن أن يصمد أمام البيئات القاسية للغاية ويتوافق مع البيئات الحيوية، وهذا يعني أنه يمكن أن يعمل في أي مكان من المسبار على كوكب الزهرة إلى جهاز تنظيم ضربات القلب في القلب الانسان.
وقد قاد هذه الدراسة ماركو ونكار، استاذ الهندسة الكهربائية في SEAS، وتلميذه في الدراسات العليا ينبو شاو ونشرت في دورية Physical Review Applied.
يستخدم الراديو شوائب صغيرة في الماس تسمى مراكز النيتروجين الغير مشغورة (NV). ولإيجاد مراكز NV، قام الباحثون باستبدال ذرة كربون واحدة في بلورة الماس الصغيرة بذرة النيتروجين وإزالة الذرة المجاورة - محدثة نظاماً هو في الأساس ذرة نيتروجين و ثقب بجانبها. مراكز NV يمكن استخدامها لتبعث منها فوتونات فردية أو لكشف مجالات مغناطيسية ضعيفة جدا. لديها خصائص فوتولومينيسسينتية، وهذا يعني أنها يمكنها تحويل المعلومات إلى ضوء، مما يجعلها أنظمة قوية وواعدة لحوسبة الكم، والفونتويكس phontonics ( علم الضوئيات) والاستشعار عن بعد.
أجهزة الراديو لها خمسة قطع أساسية ؛- مصدر للطاقة وجهاز استقبال ومحول لتحويل الإشارات الكهرومغناطيسية عالية التردد في الهواء إلى تيار منخفض التردد ، ومكبر الصوت أو سماعات الأذن لتحويل التيار للصوت وموالف.
في الجهاز الذي صنعته هارفارد، الإلكترونات في مراكز NV للماس تُمد بالطاقة، أو تثار بواسطة الضوء الاخضر المنبعث من الليزر. هذه الالكترونات حساسة للمجالات الكهرومغناطيسية، بما في ذلك الموجات المستخدمة في راديو ال FM. عندما يتلقى مركز NV موجات الراديو فإنه يحولها ويبعث منها إشارة صوت كضوء أحمر. الصمام الضوئي الثنائي المشترك يحول ذلك الضوء إلى تيار، والذي يتم بعد ذلك تحويله إلى صوت خلال مكبر للصوت بسيط أو سماعة اذن.
كهرومغناطيس يحدث حقلا. مغناطيسياً قوياً حول الماس، والذي يمكن استخدامه لتغيير محطات الراديو، وضبط وتيرة استقبال لمراكز NV.
استخدمت شاو وونكار مليارات من مراكز NV من أجل تقوية الإشارة، ولكن يعمل الراديو بمركزNV واحد، باعثاً فوتون واحد في الوقت الواحد، بدلا من أن يكون تياراً من الضوء.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق