Elektronika, která se sama opraví

5. leden 2012

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.

<p> <iframe width="610" height="340" src="https://www.youtube.com/embed/wgLd8kWmPMI" frameborder="0" allowfullscreen></iframe></p>

„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

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio