صينية تتحدث في هاتفها النقال فرب مكتب اتصالات في هونغ كونغ (رويترز-أرشيف)
توصل باحثون أميركيون إلى أداة تقنية جديدة لتعزيز طرق بناء رقائق الحاسوب، وصمام انبعاث الضوء الثنائي (LED)، والترانزستورات.

فقد تمكن علماء مختبر لورنس ليفرمور الوطني، لأول مرة، من تحويل الأصوات الأعلى ترددا إلى ضوء لدى قيامهم بعكس اتجاه العملية التي تحول الإشارات الكهربائية إلى صوت، حسب ما صدر عن المختبر.

وأجرى مشروع البحث مايكل أرمسترونغ، وإيفان ريد، ومايك هوارد، وزملاؤهم بمختبري لورنس ليفرمور ولوس ألاموس وشركة نيترونكس، ونشرت حصيلته مؤخرا بدورية "نيتشر فِزكس".

ومعلوم أن سماعات بيزو (الإجهاد) الكهربائي شائعة الاستخدام، كتلك الموجودة في الهواتف النقالة، تعمل عند ترددات (صوت) منخفضة تستطيع الأذن البشرية أن تسمعها.
 
ولكن لدى عكس اتجاه العملية، استخدم الباحثون لتوليد الضوء موجة صوت فائقة التردد، ترددها أعلى بمائة مليون مرة من التردد الذي يستطيع البشر سماعه، ما أتاح للباحثين أن يروا بدقة بالغة موجات الصوت العليا ترددا بتحويلها لضوء.
 
تجارب سابقة
وكانت تجارب رائدة في العقد الماضي استخدمت أشعة ليزر بترددات دون البيكوثانية (جزء من تريليون جزء من الثانية)، أثبتت توليد واكتشاف موجات صوتية وصدمية في مواد تصل تردداتها إلى تريليون ذبذبة (تتراهرتز).

خطوة إلى الأمام
بيد أن مشروع البحث الجديد يأخذ تلك التجارب المبكرة خطوة للأمام بواسطة عكس اتجاه العملية، محولا موجات الصوت فائقة التردد إلى كهرباء، فقد تنبأ الباحثون بأن الموجات الصوتية عالية التردد يمكن اكتشافها برؤية انبعاث الإشعاع لدى مرور الموجة الصوتية بين المواد البيزوكهربية.
 
الموجات الصوتية فائقة التردد لها أطوال موجات تقترب من مقياس الطول الذري. ومع أن كشف هذه الموجات يمثل تحديا فإنها مفيدة لفحص المواد على مقاييس بالغة الصغر، وليس التطبيق الوحيد للتقنية الجديدة.

فهذه التقنية توفر مسارا جديدا نحو توليد إشعاع تريليوني الذبذبة (التردد) لتطبيقات بأغراض الأمن والطب وغيرها. في هذه التطبيقات، سوف يفيد الباحثون بالتقنيات الصوتية لتوليد ترددات تريليونية الذبذبة (THz).
 
وتشمل تطبيقات الأغراض الأمنية الكشف عن المتفجرات، وتشمل الأغراض الطبية اكتشاف سرطان الجلد، وهو أسلوب الجديد لا يتطلب مصدرا خارجيا للكشف عن الموجات الصوتية.
 
يستخدم الباحثون عادة شعاع ليزر خارجيا لعكس أو ارتداد الموجة الصوتية، مثل رادار كشف السرعة تماما، لرصد الصوت عالي التردد.
 
وتتميز التقنية الجديدة بأنها لا تتطلب شعاع ليزر خارجيا، فالموجة الصوتية نفسها تطلق ضوءا يمكن اكتشافه.

المصدر : الجزيرة