ماذا تعرف عن معدن السيليكون الذي غير حياة البشر بشكل غير مسبوق؟ - Lebanon news - أخبار لبنان
Connect with us
[adrotate group="1"]

اخر الاخبار

ماذا تعرف عن معدن السيليكون الذي غير حياة البشر بشكل غير مسبوق؟

مصدر الصورة Lion TV, Getty Images من المدن التي لا تنام إلى القرى الريفية النائية، ثمة ابتكار تكنولوجي واحد غيّر الطريقة التي نعيش ونعمل بها. إذ تعتمد جميع الأجهزة الإلكترونية، من الهواتف الذكية إلى مراكز البيانات ومن الدراجات الكهربائية إلى الطائرات الأسرع من الصوت، ومن أجهزة تنظيم ضربات القلب إلى أجهزة الكمبيوتر الفائقة، على أجزاء…

Published

on

النظام الغذائي النباتي قد يؤدي لنقص فيتامين بي 12 وتضرر الأعصاب

مصدر الصورة
Lion TV, Getty Images

من المدن التي لا تنام إلى القرى الريفية النائية، ثمة ابتكار تكنولوجي واحد غيّر الطريقة التي نعيش ونعمل بها. إذ تعتمد جميع الأجهزة الإلكترونية، من الهواتف الذكية إلى مراكز البيانات ومن الدراجات الكهربائية إلى الطائرات الأسرع من الصوت، ومن أجهزة تنظيم ضربات القلب إلى أجهزة الكمبيوتر الفائقة، على أجزاء تقنية دقيقة يطلق عليها اسم “أشباه الموصلات”.

وتعد أشباه الموصلات اللبنات الأساسية في جميع أجهزة الكمبيرتر الحديثة، وتستخدم في تصنيع المفاتيح الإلكترونية التي تسمى الترانزستور، وهي المكونات الدقيقة التي تقوم بتكبير وتضخيم الإشارات الإلكترونية والكهربائية وتجري العمليات الحسابية داخل الكمبيوتر.
وطُور “الترانزستور” للمرة الأولى في الولايات المتحدة عام 1947، ليحل محل الصمامات المفرغة التي كانت تعتمد عليها أجهزة الكمبيوتر، إذ كانت هذه الصمامات بطيئة وكبيرة الحجم. لكن اكتشاف السيليكون أحدث تغيرا كبيرا.

وبفضل السيليكون، أصبح من الممكن تصغير حجم الترانزستور إلى حد يسمح بإدخاله في الشرائح الإلكترونية الدقيقة. ومهد هذا الترانزستور الدقيق الطريق أمام تطوير الأجهزة الإلكترونية التي تزداد صغرا وذكاء عاما بعد عام.
ويقول جون نيفر، المدير التنفيذي لاتحاد صنّاع أشباه الموصلات: “إن تصغير حجم الترانزستور أتاح لنا تصنيع أجهزة لم تخطر على بال الأجيال السابقة. إذ أصبح بوسعنا وضع جهاز كمبيوتر هائل الحجم في شريحة دقيقة”.
وشرع العلماء في تصغير الشرائح الإلكترونية بوتيرة غير مسبوقة، كأنما يحركهم قانون ما. إذ تنبأ قانون مور، الذي ذكره غوردون مور، أحد مؤسسي شركة “إنتل” للشرائح الإلكترونية الدقيقة، منذ 50 عاما بأن أعداد الترانزستور التي يمكن إدخالها في الشريحة الإلكترونية ستتضاعف كل عامين.
وكان مور محقا حتى وقت قريب. ولم تتراجع وتيرة التصغير إلا بعد أن تجاوزت محاولات تقليص حجم الترانزستور حدود القوانين الفيزيائية. إذ كان الترانزستور في الماضي يرى بالعين المجردة، لكن الآن قد تحوي الشريحة الإلكترونية الواحدة مليارات من رقائق الترانزستور، وكان هذا التطور المطرد في تصنيع الترانزستور نواة للثورة الرقمية.
غير أن مادة السيليكون التي أشعلت هذه الثورة، هي مجرد مادة متواضعة، وتعد واحدة من أكثر المواد انتشارا على سطح الأرض. إذ يوجد السيليكون في معادن تمثل 90 في المئة من القشرة الأرضية.
تطبيق “هارمونيكا” للزواج في مصر ينافس تطبيقات المواعدة الشهيرة

مصدر الصورة
Lion TV, Getty Images

Image caption

يستخرج أنقى أنواع السيليكون من حجر الكوارتز

وتعتمد الآن صناعة الشرائح الإلكترونية، التي بلغت قيمة عائداتها 550 مليار دولار، على السيليكون، وتغذي الشرائح الإلكترونية بدورها قطاع التكنولوجيا العالمي الذي تقدر قيمته بنحو ثلاثة تريليونات دولار.
وينخرط في تجارة أشباه الموصلات عدد غير مسبوق من البلدان، إذ تأتي المواد الخام من اليابان والمكسيك، وتصنّع الشرائح الإلكترونية في الولايات المتحدة والصين، ثم تُشحن حول العالم مرة أخرى لتركيبها في أجهزة يحملها الناس في جميع أنحاء العالم.
تُصنّع الأجهزة الإلكترونية الباهظة من عناصر عالية الجودة، ويستخرج أنقى أنواع السيليكون من حجر الكوارتز. وتوجد أحجار الكوارتز الأكثر نقاء في العالم في محجر بالقرب من بلدة سبروس باين بولاية نورث كارولينا الأمريكية.
وتحمل ملايين الأجهزة الرقمية حول العالم، وربما أيضا هاتفك أو حاسوبك المحمول، جزءا من الكوارتز المستخرج من هذه البلدة بولاية نورث كارولينا.
وتمتاز الصخور حول بلدة سبروس باين بأنها قليلة الشوائب وتحتوي على نسبة عالية من السيليكا، وهو مركب يحتوي على السيليكون. ودأب الناس على التنقيب في هذه المنطقة عن الأحجار الكريمة وأحجار الميكا، أو السيليكات التي تستخدم في الطلاء، لقرون عدة، ولم يلتفت أحد لأجحار الكوارتز. لكن في أعقاب تطور صناعة أشباه الموصلات في الثمانينيات من القرن الماضي، أصبح الكوارتز هو الذهب الأبيض.
ويباع السيليكون الآن بنحو 10 آلاف دولار للطن، ويحقق محجر سبروس باين أرباحا سنوية تقدر بـ 300 مليون دولار. وتوضع الأحجار المستخرجة من الأرض في كسارات تقوم بفصل حصى الكوارتز، ثم توضع الحصى في محطة معالجة لتحويلها إلى رمل ناعم. وبعد ذلك يضاف إليها الماء والكيماويات لفصل السيليكون عن المعادن الأخرى. وبعدها يُطحن السيليكون ويُعبأ ويشحن في صورة مسحوق إلى معمل التكرير.
ويستخرج نحو 30 ألف طن سنويا فقط من السيلكيون لتصنيع مليارات الشرائح الدقيقة المنتشرة في أنحاء العالم.
ويُصهر مسحوق السيليكون في فرن عند درجة حرارة 1,400 درجة مئوية، ويشكّل في صورة اسطوانات، تقطع إلى شرائح تسمى رقاقات، وفي النهاية تطبع عشرات الدوائر على كل رقيقة في المصانع. بعدها تشق الشرائح الإلكترونية طريقها من المصانع إلى كل بقعة من بقاع العالم.
ويقول كريس بيلفي، مهندس بشركة غلوبال فاوندريز التي تدير أحد هذه المصانع: “نحن نعمل كمطبعة لأي جهاز إلكتروني ترغب أي شركة في تصنيعه”.

مصدر الصورة
Lion TV, Getty Images

Image caption

تصنّع الشرائح الإلكترونية في الولايات المتحدة والصين

وتكون هذه الشرائح الإلكترونية دقيقة للغاية لدرجة أن حبات الرمل أو الشعر قد تتلف الدوائر المطبوعة عليها. ولهذا يحرص العاملون على تعقيم المصانع بأكملها. ويضاء المصنع، الذي يعادل مساحة ستة ملاعب كرة قدم، بمصابيح خافتة صفراء لمنع الأشعة فوق البنفسجية من إتلاف بعض الكيماويات المستخدمة في عملية الإنتاج، ويكون أكثر نظافة آلاف المرات من غرفة العمليات. ويرتدي العاملون والفنيون في المصنع ملابس بيضاء تغطيهم من قمة الرأس إلى أخمص القدم، وأقنعة ونظارات.
وتجرى معظم العمليات داخل الغرفة المعقمة بواسطة أجهزة روبوت. وتنتقل الأجزاء سريعا من روبوت لآخر عبر أذرع متصلة بقضيب مثبت في السقف. وقد يتطلب إنتاج كل شريحة إلكترونية ما بين 1000 و2000 خطوة.
وتبلغ قيمة كل رقاقة قبل دخول المصنع نحو 200 دولار، وتتضاعف قيمتها مئات المرات بعد طباعة مليارات من موصلات الترانزستور عليها. وتستخدم معظم الشرائح الإلكترونية التي تصنعها “غلوبال فاوندريز” في الهواتف ووحدات معالجة الرسومات، والذكاء الاصطناعي والتنقيب عن العملات الرقمية.
وزاد الطلب أيضا على أجهزة تتبع النشاط البدني والثلاجات الذكية والسماعات الذكية التي تعتمد على هذه الشرائح الإلكترونية.
وتشحن الشرائح الإلكترونية إلى مصانع الإلكترونيات. وتقول إيزابيل فيرين، مديرة الهندسة المركزية بشركة “غلوبال فاوندريز”، إنها تشعر بالفخر لأن شركتها تسهم في توصيل الناس ببعضهم حول العالم.
وتحتل أشباه الموصلات المرتبة الرابعة بين أهم صادرات الولايات المتحدة، بعد الطائرات والسيارات والنفط. وتخصص أكثر أرباح القطاع لتطوير منتجات جديدة.
وليس من المستغرب أن يسعى صناع الشرائح الإلكترونية بشتى السبل لحماية أسرارهم التجارية. ويقول نيفر: “إن الملكية الفكرية هي عصب قطاع أشباه الموصلات”.
وتعد الصين أكبر مستهلك لأشباه الموصلات، لكنها لا تصنع محليا إلا نسبة ضئيلة من الشرائح الإلكترونية التي تستخدمها. وفي عام 2017، استوردت الصين شرائح إلكترونية بقيمة 260 مليار دولار. لكنها تتطلع إلى إنتاج 40 في المئة من احتياجاتها من أشباه الموصلات بحلول عام 2020 و70 في المئة بحلول عام 2025.

مصدر الصورة
Lion TV, Getty Images

Image caption

يرتدي العاملون والفنيون في مصانع الشرائح الإلكترونية ملابس بيضاء تغطيهم من قمة الرأس إلى أخمص القدم، وأقنعة ونظارات

أصبحت أشباه الموصلات في متناول الجميع، بعد أن ساهم السيليكون في تصغير حجمها وتخفيض سعرها، إذ يحمل الآن نحو خمسة مليارات شخص تقريبا هواتف محمولة، أغلبها هواتف ذكية.
وأشارت استطلاعات رأي أجراها مركز أبحاث تكنولوجيا المعلومات والاتصالات بأفريقيا، إلى أن عدد مستخدمي الإنترنت في أفريقيا الذين تتجاوز أعمارهم 15 عاما وصل إلى 28 في المئة في عام 2017، ويمتلك اثنان من كل عشرة أشخاص في أفريقيا هاتفا ذكيا.
وهذا يعني أن هذا التطور الذي شهدته صناعة الشرائح الإلكترونية يشعر به سكان العالم أجمع حتى في المناطق الريفية في أفريقيا. ويستخدم دوغلاس وانجالا، مزارع في بلدة نانيوكي بكينيا، الهاتف الذكي لمساعدته في العثور على مشترين لمحاصيله الزراعية.
وقبل أن يشتري الهاتف الذكي، كان وانجالا يبيع محاصيله في السوق، وكثيرا ما كانت تفسد بضاعته ويخسر أموالا إن لم يجد من يشتري بضاعته. وقد ساعدته الهواتف الذكية في تقليص خسائره، إذ يلتقط وانجالا صورا للمحاصيل قبل قطفها ويعرضها على المشترين المحتملين عبر الإنترنت ويتفاوض معهم، دون الحاجة لعرضها في السوق. ثم يأتي المشترون ويقطفون ثمار الذرة والبطاطس بأنفسهم من الأرض.
ويستخدم وانجالا هاتفه أيضا للحصول على المعلومات الضرورية لإدارة المزرعة، مثل توقعات الطقس وأسعار المحاصيل المختلفة في السوق، وهذه المعلومات تسهم في ضمان الأمن الغذائي على المدى الطويل في بلدان مثل كينيا وإثيوبيا.
ولا يزال ثمة تفاوت كبير بين سكان القرى وبين نظرائهم في المدن في سهولة الوصول للإنترنت. لكن المزارعين في دول أفريقيا جنوب الصحراء، مثل كينيا، نحجوا في توظيف الهواتف المحمولة لدعم تجارتهم.
وتحتل كينيا المرتبة الثالثة في قائمة الدول الأفريقية الأكثر استخداما للإنترنت، وفقا لبحث أجراه مركز أبحاث تكنولوجيا المعلومات والاتصالات بأفريقيا، بينما حلت رواندا في ذيل القائمة.
ويقول فان دير سبوي، من مركز أبحاث تكنولوجيا المعلومات والاتصالات، إن الوصول للإنترنت أصبح شرطا أساسيا للمشاركة في المجتمعات، بعد أن أصبحت الكثير من الخدمات تقدم عبر الإنترنت، مثل التقدم للوظائف والحصول على الإعانات الاجتماعية.
وأشار أحد التقديرات إلى أن الناتج المحلي الإجمالي في أي بلد نام يزيد بنسبة 0.5 في المئة إذا امتلك عشرة أشخاص من كل 100 شخص فيه هواتف محمولة.
لكن نادرا ما تجد ابتكارا تكنولوجيا يمتلك هذه القدرة الفائقة على تغيير حياة الناس بهذا الشكل. ويقول نيفر إنه من اللافت أننا استطعنا تحويل شيء بسيط مثل رمال الكوارتز النقية إلى هذه التكنولوجيا المعقدة التي تسهم في ربط جميع الناس ببعضهم.
يمكنك قراءة الموضوع الأصلي على موقع BBC Future

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

code

اخر الاخبار

البابا فرنسيس يدافع عن حق المثليين في الارتباط المدني: إنهم أبناء الرب

Published

on

By

دافع البابا فرنسيس الأربعاء عن حق الأزواج المثليين في العيش ضمن “اتحاد مدني” يحميهم قانوناً، ووصفهم بأنهم “أبناء الرب”.

وأعلن البابا الأرجنتيني في فيلم وثائقي عن حياته عُرض الأربعاء في مهرجان روما السينمائي أن “المثليين جنسياً لهم الحق في أن يعيشوا في أسرة. إنهم أبناء الرب ولهم الحق في تكوين عائلة”.

وقال في الفيلم الوثائقي الذي يحمل عنوان “فرانشيسكو” وأخرجه إيفجيني أفينيفسكي إن “المطلوب هو قانون اتحاد مدني، فلهم الحق في أن يحصلوا على غطاء قانوني. لقد دافعت عن ذلك”.

منذ انتخابه بابا، سبق أن طرح فرنسيس في عدة مناسبات فكرة الاتحاد المدني بين الأشخاص المرتبطين من جنس واحد.

وقال كاتب سيرته الذاتية أوستن إيفيري إن خورخي بيرغوليو دافع عن هذه الحماية القانونية عندما كان لا يزال رئيس أساقفة بوينس آيرس في سياق نقاش ساخن في عام 2010 في بلاده حول إضفاء الشرعية على زواج المثليين.

في الفيلم الوثائقي الذي عرض الأربعاء دافع بقوة وبحرية أكبر عن هذا النوع من الاتحادات المدنية.

وتتبع تصريحاته بالإسبانية في الفيلم شهادة كاثوليكي مثلي الجنس لديه ثلاثة أبناء، سأله في رسالة عما إذا كان ينبغي عليهم الحضور إلى الكنيسة. ثم اتصل به البابا عبر الهاتف لينصحه بالشفافية بشأن الحياة التي اختارها وبإحضار أطفاله إلى الكنيسة.

وأظهر البابا موقفا منفتحا تجاه المثليين جنسياً، مؤكداً أنه ينبغي الترحيب بهم باحترام في الكنائس الكاثوليكية ونصح أهاليهم بألا يرفضوهم. ومع ذلك، فهو لا يزال يعارض بشدة “زواجهم”.

وقال البابا فرنسيس في كتاب تضمن مقابلات أعده عالم الاجتماع الفرنسي دومينيك ولتون ونشر في 2017: “دعنا نطرح الأمور كما هي: الزواج هو بين رجل وامرأة. هذا هو المصطلح الدقيق. دعونا نسمي الاتحاد بين شخصين من الجنس نفسه اتحاداً مدنياً”.

وقال إن “الزواج كلمة تاريخية. لقد عرفته الإنسانية منذ الأزل، وليس فقط في الكنيسة، إنه بين رجل وامرأة. لا يمكننا تغييره بهذه الطريقة”.

Continue Reading

أخبار الشرق الأوسط

مصر.. مقتل إرهابيين هاربين على صلة بـ”واقعة الأميرية”

Published

on

By

أعلنت وزارة الداخلية المصرية، الاثنين، مقتل اثنين من المطلوبين أمنيا وذلك أثناء اختبائهم في إحدى الشقق السكنية في محافظة القليوبية.

وأضافت الداخلية في بيانها أن العنصرين ضمن عناصر الخلية التكفيرية التي وجهت لها الأجهزة الأمنية ضربة استباقية خلال شهر أبريل الماضي قبل تنفيذهم عمليات إرهابية.

ويأتي ذلك بعد ورود معلومات لقطاع الأمن الوطني باختباء اثنين من تلك العناصر شديدة الخطورة بإحدى الشقق السكنية بمنطقة القلج بالقليوبية، واتخاذها وكرًا للإعداد والتخطيط لارتكاب عمليات عدائية خلال الفترة المقبلة.

وفي أبريل الماضي، أعلنت وزارة الداخلية، في بيان لها، ورود معلومات لقطاع الأمن الوطني عن وجود خلية إرهابية يعتنق عناصرها المفاهيم التكفيرية تستغل عدة أماكن للإيواء بشرق وجنوب القاهرة كنقطة انطلاق لتنفيذ عمليات إرهابية بالتزامن مع أعياد المسيحيين.

وتم رصد عناصر تلك الخلية والتعامل معها، ما أسفر عن مقتل 7 عناصر إرهابية، عثر بحوزتهم على “6 بنادق آلية، 4 سلاح خرطوش، وكمية كبيرة من الذخيرة مختلفة الأعيرة، وأسفر التعامل عن مقتل المقدم محمد الحوفي بقطاع الأمن الوطني وإصابة ضابط آخر وفردين من قوات الشرطة خلال مداهمة بمنطقة الأميرية بالقاهرة.

Continue Reading

أخبار الشرق الأوسط

واشنطن تعتزم إغلاق سفارتها في بغداد

Published

on

By

أكدت مصادر سياسية عراقية أن واشنطن تعتزم إغلاق سفارتها في بغداد، بسبب الهجمات الصاروخية التي تستهدفها بشكل شبه يومي.

ويأتي ذلك رغم التعزيزات الأمنية التي نشرتها السلطات العراقية في محيط السفارة الأميركية.

ووجهت الولايات المتحدة تهديدا أخيرا للسلطات العراقية، مفاده أن واشنطن قد تغلق سفارتها في بغداد، في حال استمرار الهجمات ضدها.

وحسب المصادر فإن وزير الخارجية الأميركي مايك بومبيو دعا السلطات العراقية إلى اتخاذ خطوات جدية لوقف هجمات الميليشيات على مقر السفارة الأميركية في العاصمة العراقية.

ويبدو تهديد واشنطن بغلق سفارتها في بغداد، خطوة جدية هذه المرة أكثر من أي وقت مضىـ حتى أن السلطات العراقية سارعت إلى اتخاذ اجراءات ميدانية، فقد تم نشر فرقة خاصة من القوات العراقية في محيط المنطقة الخضراء في بغداد والطرق المؤدية إليها.

أما سياسيا، فقد أكدت الرئاسات العراقية الثلاث بالإضافة إلى السلطة القضائية  ضرورة حصر السلاح بيد الدولة، والتصدي للأعمال الخارجة عن القانون وأعمال الاغتيال والخطف التي تطال الناشطين المدنيين، كما أكد البيان المشترك ضرورة منع استهداف البعثات الدبلوماسية.

ورغم أهمية هذه الإجراءات، لكنها لا تبدو في نظر البعض كافية حتى الآن، لوضع حد لفوضى انتشار السلاح، واعتداءات الميليشيات التابعة لإيران.

Continue Reading
error: Content is protected !!