ניו-טק מגזין | אוגוסט 2021 | המהדורה הדיגיטלית

הטכנולוגיהשתוכל להקפיץ אותנו לדור הבא בסמארטפונים: חוקרים באוניברסיטההעבריתהצליחו למזערשבביםהיברידיים - מבלי לפגוע ביעילותם ודיוקם פרופ' אוריאל לוי מהמחלקה לפיסיקה ישומית ומהמרכז לננומדע וננוטכנולוגיה באוניברסיטה העברית

רבה, חולפים מהר על פני קרן האור הממוזערת בתוך השבב האופטי, מתנגשים באופן תכוף בקירות התא וכך נגרמת סטייה בתדר העבודה, סטייה המקטינה בצורה משמעותית את דיוק ההתקן", הסביר החוקר את הפן המדעי של הפגיעה. נדרשה פריצת דרך נוספת, שאכן הגיעה. פריצת הדרך הנוכחית מאפשרת מצד אחד שמירה על עקרונות המזעור והאינטגרציה על השבב, ומצד שני קבלת דיוק מירבי, המתקרב לזה המתקבל בתאים גדולים יותר. "החידוש העיקרי מבוסס על תכנון וייצור של מוליכי גל אופטיים ננומטרים, דמויי חוטים דקיקים בעובי של מספר ננומטרים הממומשים בצורה של ממברנות דקות, ונראים במיקרוסקופ כמו גשרים התלויים באוויר. גודלם של מוליכי גל ננומטרים אלה קטן בהרבה מאורך הגל והם מוקפים באטומי רובידיום מכל הכיוונים. החוטים הללו מנותקים למעשה מהמצע עליו הם יושבים וניתן לתכנן אותם כך שממדי קרן האור הנעה בתוך חוטים אלה מאפשרים את בליעת האור על ידי האטומים, תוך שמירה על דיוק מירבי וביצועים אופטימלים", מדגיש החוקר. פריצת דרך זו אפשרה גם לקבוצת המחקר

רובידיום. אמנם זה נשמע מורכב, אך השבבים הללו הם העתיד שלנו, והם משמשים אותנו כבר היום כבסיס להתקנים מתקדמים כגון שעונים אטומים, חיישני שדה מגנטי, מכשירים לייצוב תדר ועוד. קושי מרכזי במימוש הטכנולוגיה ובשילובה בצורה מקסימלית בחיי היומיום נעוץ בעובדה שמדובר במכשירים גדולים ומסובכים, המיוצרים בצורה ידנית ובעלויות גבוהות יחסית, צורכים לא מעט הספק, תופסים נפח משמעותי, וקשה לעשות להם אינטגרציה עם מעגלים אלקטרונים מתקדמים על שבב. כאן נכנסה לפעולה המעבדה לננו-פוטוניקה באוניברסיטה העברית. "המעבדה השיגה פריצת דרך חסרת תקדים בעזרת תכנון ויצור של שבב היברידי המכיל מעגלים ננופוטונים, המשלבים בתוכם את אותם אטומי רובידיום", אומר פרופ' לוי. "בעזרת פריצת דרך זו חקרה המעבדה את הפיסיקה של השבבים והדגימה את הפוטנציאל שלהם במגוון יישומים". אך לא הכל היה ורוד. הסתבר שהמזעור אומנם חשוב מאוד על מנת להקטין נפחים וצריכת הספק, והוא כמובן קריטי להקטנת עלויות ושילוב עם אלקטרוניקה, אך עצם המזעור פוגע בדיוק של המכשיר. "האטומים נעים במהירות

העבודה המחקרית פורסמה בכתב העת , Nature Photonics המדעי היוקרתי אותה הובילו קבוצת חוקרים מהמחלקה לפיסיקה ישומית ומהמרכז לננומדע וננוטכנולוגיה באוניברסיטה העברית. "פריצת דרך, זה חלום!", בישרו החוקרים בהתרגשות בעקבות הממצאים מהפכת הננו-מדע והננוטכנולוגיה משפיעה על חיי היום יום שלנו במגוון תחומים, החל מחומרים חדשים לאנרגיה, דרך עיבוד מידע ותקשורת, מכשור מדויק וכלה בתחומי הרפואה. המזעור של התקנים ורכיבים לממדים של ננומטרים בודדים מביא איתו תופעות קוונטיות שיש להתמודד איתן מחד, ומאידך ניתן לנצל אותן לטובת פריצות דרך מדעיות פרופ' אוריאל וטכנולוגיות. במעבדה של לוי מהמחלקה לפיסיקה ישומית ומהמרכז לננומדע וננוטכנולוגיה באוניברסיטה העברית עוסקים מזה מספר שנים בפיתוח שבבים ננופוטונים למגוון יישומים. לאחרונה הצליחו במעבדה לפתח שבבים בגודל מילימטרים, ובתוכם צורות ננומטריות - מבנים אופטים ממוזערים העשויים מסיליקון, ביחד עם תאים ממוזערים המכילים אדים של אטומי

New-Tech Magazine l 28