Команда инженеров из университета Иллинойса разработала систему самовосстановления, которая восстанавливает электрическую проводимость треснутой схемы за меньшее время, чем требуется, чтобы моргнуть. Во главе с профессором авиационно-космической инженерии Скоттом Уайтом и профессором материаловедения и инженерии Нэнси Сотос, исследователи опубликовали свои результаты в журнале Advanced Materials.
«Это упрощает системы», сказал профессор химии Джеффри Мур, один из авторов статьи. «Вместо того чтобы встроить систему диагностики, этот материал предназначен, чтобы решить саму проблему».
Поскольку электронные устройства развиваются для выполнения более сложных задач, производители стараются как можно плотнее заполнить чип. Тем не менее, такая плотность соединений снижает надежность. Поломка в любой точке цепи может отключить все устройство.
«В целом существует не так много возможностей для ремонта вручную», говорит Сотос. «Иногда вы просто не можете добраться до внутренней части. Нет безопасного способа вскрыть многослойную схему. Как правило, вы просто замените весь чип. Это справедливо и для батарей тоже. Вы не можете разобрать аккумулятор и попытаться найти источник неполадок».
Команда Иллинойса ранее разработала систему для самовосстановления полимерных материалов и решила адаптировать свою технику к электронике. Они поместили крошечные микрокапсулы, 10 микрон в диаметре, на поверхность золотой линии, функционирующей как схема. Когда появляется трещина, микрокапсулы распадаются и выпускают жидкий металл, который заполняет разрыв в цепи, восстанавливая электрический поток.
Проходит не более нескольких микросекунд, прежде чем жидкий металл заполнит трещины. Исследования показали, что 90% образцов восстановили изначальную проводимость на 99%, даже с небольшим количеством микрокапсул.
Стоит также отметить, что открываются только микрокапсулы, находящиеся в области разрыва, так что ремонт происходит только в месте повреждения. Кроме того, он не требует вмешательства человека или диагностики, что идеально для участков, где доступ к повреждению невозможен, или, когда сложно найти источник неполадки.
Елена Глебова, [email protected]
