Zelfgenezende elektrochip in aantocht
Onderzoekers van de universiteit van Illinois beweren dat ze een stap dichter zijn bij de ontwikkeling van chips die zichzelf ‘genezen’.
De wetenschappers ontwikkelden een elektronisch circuit dat zichzelf geneest bij een breuk, dankzij een vloeibaar metaal dat de geleiding herstelt. Hun werk kan eventueel bijdragen aan de komst van gadgets die minder snel stuk gaan. Het kan ook gebruikt worden in ruimtevaartuigen.
Geleidend circuit
“In plaats van dat we beveiligingen of sensorsystemen inbouwen, is dit materiaal ontworpen om zelf met het probleem om te gaan”, zegt chemieprofessor Jeffrey Moore. Tijdens het onderzoek maakte het team patronen van gouden lijnen op glas, om zo een geleidend circuit te vormen. Daarna plaatsten ze microcapsules van 0,01 mm op de lijnen, of voegden ze laminaat toe waarop ze grotere capsules van 0,1 mm plaatsten.
De microcapsules bevatten in beide gevallen eutectisch gallium-idium, een metaal dat een erg hoge geleiding heeft, maar een laag smeltpunt. Aan het ontwerp werd nog een laag glas en acryl toegevoegd, waarna het circuit werd aangesloten op elektriciteit.
Het team boog het circuit daarna zo ver tot het kraakte, waardoor het gemeten voltage tot nul daalde. De gebroken of gescheurde microcapsules redden daarna de meeste van de tests: het vloeibare gallium-indium verbond het circuit in één milliseconde en bijna al het originele voltage werd hersteld. De onderzoekers hielden de toestellen maandenlang in de gaten en zeggen dat er al die tijd geen verlies van geleidingsvermogen optrad.
Verschillende toepassingen
Deze nieuwe ontdekking zou geweldig zijn voor accu"s, die daardoor veel langer mee zouden gaan. De onderzoekers zeggen dat met deze techniek duurzamere consumentenelektronica kunnen worden gebouwd. Zij kan ook gebruikt worden bij vlieg- en ruimtevaartuigen, waar het opsporen van een scheur moeilijk kan zijn.
“In een vliegtuig, vooral een straaljager die ons moet verdedigen, zitten kilometers geleidende draden”, zegt ruimte-ingenieurprofessor Scott White in een persbericht. “Je weet zelden waar de breuk precies voorkomt. Dit autonome systeem is geweldig: het weet waar de schade voorkomt, zelfs wanneer wij dat niet weten.”
De onderzoekers willen het systeem nu verfijnen, en onderzoeken andere mogelijkheden en toepassingen voor het gebruik van microcapsules om de geleiding te vergroten.
