Elektronika, která se sama opraví
Elektronické přístroje nemají závratně dlouhou životnost. Když se v nich cokoliv pokazí, zpravidla je vyhodíme celé. To ale vede ke zvyšování množství odpadu a k plýtvání materiálem. Řešením by byla elektronika, která se sama opraví.
Na tento problém reagovali odborníci z americké Illinoiské univerzity. Princip jejich řešení spočívá v tom, že na vrchní části obvodu, který je tvořen zlatými spoji, spočívají hustě rozmístěné mikrokapsle s kapalným kovem. Pokud dojde k porušení nějakého spoje v obvodu, kapsle se nad odpovídajícím místem okamžitě rozlomí a kapalný kov vyteče do místa, kde je spojení přerušeno a vyplní vzniklou mezeru. Funkčnost mikroobvodu se tím okamžitě obnoví. Inženýrům se během testů technologie podařilo opravit 90 % záměrně poškozených obvodů a obnovit v nich skoro 99 % vodivosti.
Takto upravený obvod se obejde bez speciálního diagnostického senzorového systému, vlastně ani nemusíme vědět, kde k poruše došlo. Konstruktéři se také vyhnou zdvojování spojení v kritických místech. Jemné miniaturní obvody jsou přitom vystaveny tepelnému či mechanickému namáhání. Jenom lokální porucha v jednom bodě má často za následek poruchu celého přístroje. A manuální oprava jediné součástky je většinou vyloučena, protože integrované obvody jsou vícevrstevnaté a navíc zapouzdřené.
„Hojení“ jako u živých organismů
Popsaná automatická reakce mikrokapslí s kapalným kovem je zcela autonomní. Připomíná dokonce hojivé reakce živých systémů. Profesoři z Illinoisské univerzity v minulosti pracovali na vývoji podobných „sebeléčivých” metod v oblasti polymerních struktur.
Prodloužení doby života elektronických součástek, na kterém teď pracují, se může příznivě podepsat na výdajích firem i na snížení množství elektronického odpadu. Může mít velký význam také v oblasti životně důležitých aplikaci v kosmonautice, letectví a vojenství. Princip metody může najít využití nejen u pasivních obvodů, které elektrický proud jen přenášejí, ale také v konstrukci samotných zdrojů elektrického proudu, v konstrukci elektrických baterií.
Zdroje: Popular Science, Physorg.com, University of Illinois
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Hurvínek? A od Nepila? Teda taťuldo, to zírám...
Jan Kovařík, moderátor Českého rozhlasu Dvojka
3 x Hurvínkovy příhody
„Raději malé uměníčko dobře, nežli velké špatně.“ Josef Skupa, zakladatel Divadla Spejbla a Hurvínka