Електронні пристрої різного виду з кожним днем стають все більш складними і мініатюрними, і точно такі ж кардинальні зміни зазнають технології, використовувані при виробництві та ремонті цих електронних пристроїв. Але в деяких випадках складність електронного пристрою унеможливлює процес пошуку виниклої несправності і її усунення, саме для таких “важких” випадків дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розробили нову технологію самовідновлення, в якій використовуються крихітні нанодвигуни, здатні самостійно шукати і зарощувати незначні механічні ушкодження, наприклад, мікротріщини.
“Сучасні електронні схеми мають дуже високий ступінь складності, для того, щоб переконатися в цьому, досить поглянути на друковану плату від смартфона або планшетного комп’ютера” – розповідає Жінхінг Лі (Jinxing Li), – “Але будь-яка тріщина, навіть сама незначна, може перервати шлях, по якому тече електричний струм, що в кінцевому рахунку призводить до відмови пристрою. Звичайна електроніка може бути відновлена шляхом традиційної пайки, але ремонт самої передової нанорозмірної електроніки вимагає нових інноваційних підходів”.
“Якщо ви поріжете палець, то кров’яні пластинки (тромбоцити) автоматично ізолюють місце пошкодження від навколишнього середовища і допоможуть розпочати процес загоєння” – розповідає Лі, – “Використовуючи це в якості початкової ідеї, ми спроектували надзвичайно маленьких роботів, які виконують функції тромбоцитів по відношенню до електронної системи”.
Нанороботи є наночастинками з золота і платини, і вони приводяться в дію розчином пероксиду водню (перекису водню). Платина виступає в якості каталізатора, що розщеплює перекис на воду і кисень, бульбашки якого змушують рухатися наночастинку. Коли рухомі наночастинки потрапляють в район мікротріщини, вони заповнюють її собою, проникаючи в усі її куточки за рахунок малих розмірів. І оскільки самі наночастинки виготовлені з струмопровідних матеріалів, це дозволяє відновити електричний контакт в місці тріщини.
Такі наночастинки-нанороботи є ідеальним варіантом для відновлення деяких електронних компонентів, які надзвичайно важко або взагалі неможливо відремонтувати іншими способами. Наприклад, при їхній допомозі можна відновити струмопровідний шар сонячних батарей, які постійно піддаються різких температурних перепадів, що, в свою чергу, викликає появу безлічі мікротріщин. Крім цього, такий же самий підхід дозволить “зцілити” гнучкі датчики, акумуляторні батареї та іншу гнучку електроніку, до якої не можна торкатися звичайним паяльником, як повідомляє phys.org.
Крім усього перерахованого вище, подібна технологія, в якій використовуються дещо інші матеріали і вид “палива”, можуть використовуватися в медичних цілях для доставки лікарських препаратів безпосередньо в точку їх застосування. Зараз вчені з Каліфорнійського університету вже працюють в напрямку створення нанороботів-нанодвигунів, які будуть здатні функціонувати всередині тіла людини і які зможуть використовуватися для лікування різних захворювань, в тому числі і інфекційних.
Anna
