«ليزر الفونون» ينهي عصر تعدد الرقائق.. تقنية ثورية تمنح الهواتف بطاريات تدوم أياماً وسرعات فائقة

تقنية ليزر الفونون (Phonon Laser) هي الحل الجذري لمشكلة ضيق المساحة ونفاد البطارية في الهواتف الذكية، حيث تدمج كافة وظائف الاتصال والترددات في رقاقة واحدة مجهرية تعتمد على الاهتزازات الصوتية بدلاً من الضوء. هذا الابتكار يقلص حجم المكونات الداخلية بنسبة هائلة، مما يسمح بتصنيع هواتف أنحف وبطاريات تدوم لأيام مع سرعات نقل بيانات تتخطى قدرات الـ 5G الحالية بمراحل.

كيف تعمل تقنية الليزر الصوتي في الهواتف الذكية؟

تعتمد التقنية على توليد ما يعرف بـ “الموجات الصوتية السطحية”، وهي اهتزازات مجهرية تشبه الزلازل الدقيقة التي تتحرك على سطح الشريحة. في الهواتف الحالية، تُستخدم هذه الموجات كمرشحات (Filters) لتنقية إشارات GPS والاتصالات، لكنها تتطلب رقائق منفصلة وكبيرة الحجم نسبياً. الابتكار الجديد الذي طوره باحثون من جامعات كولورادو وأريزونا ومختبرات سانديا، يدمج هذه العملية داخل شريحة واحدة بطول نصف مليمتر فقط، حيث يتم تضخيم الاهتزازات الصوتية تماماً كما يضخم الليزر التقليدي الضوء، مما يرفع كفاءة معالجة الإشارة إلى مستويات غير مسبوقة.

تأثير رقائق الليزر الصوتي على عمر البطارية وسرعة الاتصال

السبب الرئيسي لنفاد بطاريات الهواتف هو الجهد الذي تبذله المعالجات والرقائق المنفصلة للحفاظ على استقرار الإشارة ومنع التشويش، وهو ما يعالجه الليزر الصوتي عبر تقليل الفقد الحراري الناتج عن انتقال البيانات بين المكونات. دمج السيليكون مع مادة “نيوبات الليثيوم” الكهروضغطية يسمح بتدفق الإلكترونات بكفاءة أعلى، مما يعني أن الهاتف لن يحتاج لاستهلاك طاقة كبيرة للبقاء متصلاً بالشبكة.

هذا التحول التقني يمهد الطريق للوصول إلى ترددات تقاس بمئات الغيغاهرتز، وهو ما يضع حجر الأساس لشبكات ما بعد الجيل الخامس (6G وما بعدها). إن قدرة الرقاقة على العمل ببطارية بسيطة مع تقديم أداء يفوق الأنظمة المعقدة الحالية، تجعلها المحرك القادم ليس فقط للهواتف، بل للأجهزة القابلة للارتداء التي تتطلب دقة عالية وحجماً متناهي الصغر.

يجب إدراك أن هذا الابتكار لا يزال في مراحله المختبرية المتقدمة، ورغم نجاحه في الوصول لتردد 1 غيغاهرتز، إلا أن التحدي القادم يكمن في نطاق التصنيع التجاري الواسع لضمان وصول هذه الهواتف فائقة النحافة إلى الأسواق خلال السنوات القليلة القادمة.