كتب / عبدالله محمد
تمكن علماء من معهد “فراونهوفر” لفيزياء الحالة الصلبة من ابتكار جهاز جديد، وُصف بأنه يمهد الطريق للملاحة دون الحاجة إلى نظام تحديد المواقع العالمي “جي بي إس”.
وأوضح المعهد أن جهاز المقياس المغناطيسي الماسي الجديد يتضمن مستشعرات كمّية مدمجة جديدة تجعله يمتلك مرونة ودقة لم تكن متاحة من قبل، ولا يحتاج لنظام تحديد المواقع العالمي “جي بي إس” للملاحة.
ويفتح ا لجهاز، بحسب المعهد، آفاقًا جديدة للتطبيقات التي تتطلب قراءات عالية الدقة مع الحد الأدنى من التداخل، مثل التحليل الكيميائي الحيوي للمسارات العصبية وقياسات الدقة في الإلكترونيات الدقيقة.
ويقول الدكتور مايكل ستوبي، مدير وحدة أعمال الأجهزة الكمومية في معهد فراونهوفر لفيزياء الحالة الصلبة: “ما الجهاز المصنّع من الماس، هو وظيفته الأصلية والبديهية، التي تُمكّنه من قياس مكونات المجال المغناطيسي للأرض بدقة في معظم ظروف التشغيل، وهذا لا يجعل المستشعر ابتكارًا تقنيًا فحسب، بل أيضًا تقدمًا كبيرًا في تكنولوجيا الاستشعار”.
وتمكّن الخصائص الفريدة لشبكة الماس المتراصّة على طول المحاور البلورية الأربعة للجهاز من اكتشاف جميع مكونات متجه المجال المغناطيسي باستخدام شريحة استشعار واحدة.
ويُقلل هذا بشكل كبير الحاجة إلى معايرة معقدة، ويُوسّع نطاق التطبيقات المُحتملة ليتجاوز حدود مقاييس المغناطيسية التقليدية، حيث يمكنه أن يُحدث نقلة نوعية في الأبحاث عبر مجالات متعددة، ويُمثل تقدمًا هامًا في تطوير تقنيات قياس أكثر دقة وكفاءة.
كما يتميز الجهاز أيضًا بنظام التبريد المائي الاختياري، الذي يسمح بالحصول على قياسات مستقرة وموثوقة للمجال المغناطيسي حتى في ظل ظروف التشغيل الصعبة.
كما يسمح الجهاز بعدم الاعتماد على الأنظمة الملاحية الحالية التي قد تكون عرضة للتداخل المغناطيسي أو عدم التوافر في أماكن معينة، ويمكنه العمل بشكل مستقل عن أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية.
يتيح هذا المستشعر الكمّي، الذي طُوّر في معهد فراونهوفر للطيران، إنشاء خرائط شاملة للمجال المغناطيسي وتوفير ملاحة موثوقة بناءً عليها.
ويتيح الجهاز إمكانية تحديد مواقع الرواسب المعدنية تحت الأرض بدقة وبدون تلامس، مما يُتيح الوصول إلى الموارد القيّمة، كما يُمكنه الكشف عن الذخائر غير المنفجرة في مساحات واسعة، مما يُقلل بشكل كبير من المخاطر على الأشخاص في المناطق المتضررة.
