Katı bir malzemeye mikro-kapsüller beslenerek malzeme hasara uğradığı anda, kapsüller patlıyor ve içlerindeki sıvı havayla temas edip katılaşarak çatlağı onarıyor. Bu sistem yeni nesil polimerler ve beton gibi birkaç alanda zaten kullanılıyordu. Ancak Illinois Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi bu sistemi elektronik cihazlara uyguluyor. Ekip şimdiden hasara uğrayan iletkenlik özelliğini birkaç saniye içinde tamir eden bir sistem oluşturmayı başarmış.
10 mikron çaplı mikrokapsüller sıvı metalle doldurulduktan sonra bu kapsüller elektronik devre görevi gören altın tabakanın üzerine serpiliyor. Altın çatladığında kapsüller hemen patlıyor ve çatlağı milisaniyeler içinde sıvı metalle dolduruyor. Ardından kapsüllerden çıkan sıvı metaller katılaşıyor ve çatlak dolduğu için elektrik iletimi kesintiye uğramıyor. Ekip, örneklerin %90′ında -az sayıda mikrokapsül kullanıldığında bile- yüzde 99 oranında iyileşme gözlenmiş.
Böyle bir sistemin geleneksel elektrik devrelere göre birkaç avantajı var. Öncelikle tabii ki sürekli tamir gerektirmiyor. İkinci olarak, kapsamlı bir elektronik devre üzerinde kesintinin nerede meydana geldiğini bulmak cihaz ve zaman gerektiriyor. Oysa bu sistemle çatlak kendi kendini onaracağı için müdahaleye bile gerek kalmıyor. Ayrıca algılama-tanılama ekipmanlarına olan gereksinimi de azalttığı için elektronik üretim masraflarını düşürüyor. Ulaşılması güç bölgelerde kalmış çatlakların onarılması için sağlam parçaları sökme gerekliliği olmadığı için ayrıca hata oranı düşüyor, parça maliyeti azalıyor, kalite kontrol sürecinde hem zaman, hem de masraf düşüyor.
Habere konu olan makalenin orijinalini burada bulabilirsiniz.
A paper recently published in the journal Advanced Materials details the University of Illinois research. Previously, scientists from that same institution were developing self-healing electronics that incorporated microcapsules filled with conductive nanotubes.
