📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

غشاء رقيق من أكسيد معدني يستقر على سطح يحتوي على حفرة صغيرة جدًا. إذا تم ضغط الغشاء قليلاً من الجانبين، فإنه لا يتجعد، بل ينحني إلى الأسفل داخل الحفرة أو إلى الأعلى على شكل حدبة. كلا الوضعين مستقران، مثل غطاء علبة طعام معدنية، الذي يكون إما مقعرًا أو محدبًا، ولا يقفز من تلقاء نفسه بينهما. هذا السلوك يُسمى بالاستقرار المزدوج (bistability)، وهو ما تم تحقيقه بنجاح في أغشية بلورية فائقة الرقة من أكسيد السترونشيوم-تيتانيوم وأكسيد الباريوم-تيتانيوم.

تمت زراعة الغشاء على طبقة تضحية، ثم نُقل إلى ركيزة تحتوي على حفر محفورة مسبقًا. الإجهاد المتبقي في البلورة جعل الغشاء ينحني. اتجاه الانحناء يعتمد على هندسة الحفرة وصلابة الغشاء نفسه. قام الباحثون بقياس التضاريس باستخدام مجهر القوة الذرية (AFM)، والجهد الكهربائي باستخدام مسبار كلفن (Kelvin probe). اتضح أن توزيع المجال الكهربائي داخل الغشاء يختلف بين الوضعين المستقرين، خاصة في تيتانات الباريوم ذات الخواص الكهروإجهادية (ferroelectric). بضغطة خفيفة من المسبار، يمكن قلب الغشاء من وضع إلى آخر وبالعكس.

هذا المفتاح الميكانيكي لا يحتاج إلى تيار مستمر، ولا يتآكل مع الدورات، ويعمل في درجة حرارة الغرفة. من خلال تجميع العديد من هذه الخلايا، يمكن بناء ذاكرة حيث يُخزن البت (bit) عبر انحناء الغشاء، ويُقرأ عن طريق تغير المجال الكهربائي. هذه خطوة نحو الميكانيكا النانوية (nanomechanics)، حيث تعيش المعلومات ليس في الشحنة، بل في الشكل.