Công nghệ mới giúp các mạch điện tử tự sửa chữa

Một nhóm nghiên cứu tại trường ĐH Illinois (Mỹ) vừa phát triển thành công một công nghệ cho phép các bảng mạch điện tử có khả năng tự sửa chữa khi xuất hiện các vết nứt, gãy trong các mạch điện tử.

Các nhà khoa học trong Nhóm nghiên cứu này, trước đây đã từng chế tạo thành công các hợp chất Polymer có khả năng tự vá, giờ đây đang áp dụng phương pháp này đối với các bo mạch. Họ đặt các viên nang siêu nhỏ, có đường kính mỗi viên chỉ khoảng 10 micron, bên cạnh một mạch điện bằng vàng. Khi một vết nứt xuất hiện trên mạch điện, viên nang này sẽ vỡ ra và giải phóng ra một lượng kim loại lỏng để hàn gắn lại vết nứt.

Theo các nhà khoa học, quá trình tự hàn gắn vết nứt chỉ diễn ra trong khoảng vài trăm micro giây kể từ khi vết nứt xuất hiện. GS Scott White, một lãnh đạo nhóm nghiên cứu nói: “Nó diễn ra nhanh tới mức bạn không thể nhìn thấy được. Bạn cần phải có những thiết bị đặc biệt để phát hiện ra rằng có một vết nứt vừa được hàn gắn”.

Nhóm nghiên cứu cho biết thêm, với kỹ thuật tự hàn gắn này, có tới 90% các mẫu thử nghiệm đã tự khôi phục lại được khả năng dẫn điện đạt 99% so với tình trạng ban đầu.

Các nhà khoa học tham gia dự án cho biết kỹ thuật mà họ mới nghiên cứu được có khả năng áp dụng cho rất nhiều ứng dụng, đặc biệt là trong các hệ thống phục vụ cho các công việc quan trọng. Bà Nancy Sottos, một thành viên nhóm nghiên cứu, lưu ý rằng người ta không thể mở các bo mạch điện có nhiều lớp hay các bộ pin ra để sửa được, và hiện nay phương pháp tốt nhất để khắc phục trục trặc là thay thế cả bo mạch hoặc bộ pin. Tuy nhiên, cách này rất tốn kém thời gian và tiền bạc. Với kỹ thuật tự sửa chữa này, các thiết bị và các bộ pin sẽ có thể kéo dài thời gian hoạt động của chúng lâu hơn.

Bà Nancy Sottos chỉ ra rằng các kỹ thuật tự động hàn vá có thể giúp khắc phục những vết đứt xuất hiện trong các mạch điện của các máy bay quân sự hay tàu vũ trụ mà không cần có sự can thiệp của con người. Một thế mạnh khác của kỹ thuật này là những viên nang siêu nhỏ chỉ hoạt động tại điểm nứt vỡ chứ không phải trên toàn bộ mạch điện.

GS hóa học Jeffrey Moore, đồng tác giả của nghiên cứu, lưu ý rằng phương pháp này sẽ giúp “đơn giản hóa các hệ thống”. Thay vì phải chế tạo các bộ phận dự trữ hoặc một hệ thống chẩn đoán, vật liệu này được thiết kế để có thể tự xử lý các trục trặc.

Mục tiêu tiếp theo của nhóm nghiên cứu là sử dụng các viên nang siêu nhỏ để kiểm soát khả năng dẫn điện. Đặc biệt, các nhà nghiên cứu muốn áp dụng công nghệ này vào trong các bộ pin nhằm cải thiện độ bền và độ an toàn của chúng.

Nguồn Báo Nhân Dân