طبق اعلام گروهی از محققان آمریکایی، چیپ های الکترونیکی با قابلیت تعمیر خود به خودی یک قدم به واقعیت نزدیکتر شده اند. این گروه، مداری تولید کرده اند که می تواند هنگام آسیب دیدن و قطع شدن، خودش را بهبود ببخشد و این کار را با استفاده از فلز مایعی انجام می دهد که به عنوان رسانا باعث برقراری دوباره ارتباط می گردد.
فرایند بهبود مدار و بازگشت ارتباط تنها یک چشم به هم زدن طول می کشد. محققان می گویند که کارهای آنها می تواند سرانجام باعث تولید گجت هایی پردوام و با عمر طولانی شده و یکی از مشکلات مهم سفرهای بین سیاره ای حل شود. این تحقیقات توسط گروهی از دانشمندان دانشگاه ایلینویز در حال پیگیری است و در ژورنال مواد پیشرفته هم چاپ شده است.
شیوه انجام پروسه بدین گونه است که استرس و فشاری که باعث آسیب اولیه و شکست در چیپ ها می گردد، همزمان باعث خروج مواد بهبود دهنده از مخزن کوچک تعبیه شده خواهد شد و در نتیجه شکاف ایجاد شده پر می شود و جریان الکتریکی دوباره برقرار می شود.
مدارهای آسیب دیده
این تیم برای آزمون تئوری شان، الگوهایی از طلا را بر روی شیشه ایجاد کردند و مداری را تشکیل دادند. سپس میکروکپسول هایی به اندازه یک صدم میلی متر را مستقیما روی خطوط قرار دادند و یا در برخی موارد ورقه های نازکی حاوی میکروکپسول های بزرگتر دو دهم میلی متری را جاسازی کردند.
در هر دو صورت، کپسول ها حاوی ترکیب اوتکتیک گالیوم ایندیوم بودند. این ماده فلزی به خاطر رسانایی بالا و دمای ذوب پایین انتخاب شده بود. سپس این مجموعه با یک شیشه دیگر پوشانده شده و درون یک لایه آکریلیک قرار می گرفت. آنگاه به جریان الکتریسیته متصل می شد.
سپس محققان مدار را خم می کردند تا بشکند و ولتاژ عبوری به صفر برسد. آنها می گویند که پاره شدن میکروکپسول ها اغلبِ قسمت های مدار آزمایشی را بهبود می بخشید و در عرض یک میلی ثانیه تقریبا تمام ولتاژ دوباره برمی گشت.
کپسول های کوچکتر هم، هر بار مدار را بهبود می بخشیدند، اما رسانایی آنها از کپسول های بزرگتر کمتر بود و به شکل مشخصی درصد موفقیت کمتری داشتند. تیم تحقیقاتی پیشنهاد می کند که استفاده از کپسول هایی با اندازه های مختلف می تواند بهترین نتایج را داشته باشد. سپس دستگاه تولیدی محققان برای چهار ماه مورد بررسی قرار گرفت و طبق گفته آنها، هیچ کاهش رسانایی در مدار تعمیر شده مشاهده نشد.
سفرهای فضایی امن
مدیر گروه می گوید این تئوری می تواند کمک بزرگی برای سفرهای فضایی باشد. زیرا در حال حاضر تنها راه حل هنگام بروز مشکل در مدارات سفینه های فضایی، حذف و جایگزینی آن است و کسی نمی تواند بیرون رفته و مدار را تعمیر کند! به نظر من مهمترین عرصه فعالیت این تکنولوژی جایی است که تعمیر و یا تعویض مدارهای الکترونیک آسیب دیده بسیار سخت و گاهی غیر ممکن است. مثلا در ماهواره ها یا هنگام سفرهای بین سیاره ای کسی به این راحتی به اجزاء الکترونیکی سفینه دسترسی ندارد.
یکی دیگر از شاخه هایی که می تواند از این تحقیق دانشگاهی منشعب شود، افزایش عمر باتری های قابل شارژ است. یکی از دلایلی که سیستم های امروزی بعد از چندین بار استفاده از کار می افتند، این است که آسیب های بسیار ریزی درون ابزارها باعث قطع شدن جریان رسانای الکترون ها از یک انتهای باتری به انتهای دیگر آن می شود.
این تیم می گویند اگر بتوانند مشکل باتری ها را حل کنند، شاید ماشین های الکتریکی هم ارزان تر از چیزی شوند که امروزه هستند.
پیش بینی شما برای این تکنولوژی نوظهور آزمایشگاهی چیست؟ فکر می کنید سرانجام آن چه خواهد شد؟ آیا استفاده دیگری هم خواهد داشت؟
