Iseenda Hävitavad Vooluringid Jäljendavad Missiooni: Võimatu Lint

Graafikus lagunevad elektroonikaseadmed on õnnistuseks turvatehnoloogiale ja meditsiinilistele implantaatidele.

"See lint hävib iseenesest viie sekundiga." Nii lõppesid agentide juhised pikaajalises telesarjas "Missioon: võimatu". Kui isehävitava lindi idee oli tollal puhas fantaasia, siis nüüd on Hiina ja USA teadlased tootnud elektroonilisi seadmeid, mis lagunevad õhus oleva veega reageerides järk-järgult. Teadlaste arvates võiks seadmel olla olulisi rakendusi mitte ainult turvalisuse, vaid keskkonnakaitse ja potentsiaalselt ka meditsiini valdkonnas.

Elektroonikaseadmete üha laiema levikuga on kasvanud huvi ajutise elektroonika vastu, mis teeks oma töö ära ja siis laguneks. See võib vähendada elektroonikajäätmeid ja olla kasulik olukordades, kus seadmete taaskasutamine on tülikas. Näiteks inimkehasse implanteeritud andurid võivad nende eemaldamiseks vajada täiendavat operatsiooni. Kuid siirdeahelate lagundamiseks kasutatavad meetodid hõlmavad tavaliselt materjali kapseldatud kemikaale. See muudab vooluahela eluea reguleerimise keeruliseks. Pealegi ei saa paljusid levinud elektroonilisi materjale, näiteks vaske kasutada, kuna need ei lagune.

Cunjiang Yu Texase Houstoni ülikoolist ja tema kolleegid Hiinas ladestasid polüanhüdriidi aluspinnale pooljuhitööstuses levinud materjalid, nagu vask, magneesiumoksiid ja indium-gallium-tsinkoksiid. Järk-järgult hüdrolüüsis õhust pärit veeaur polümeeri anhüdriidrühmi, põhjustades kile lagunemist. Hüdrolüüsil tekkiv karboksüülhape võib lõhustada ka elektroonilisi materjale. Teadlased valmistasid siirdetakiste, kondensaatoreid, transistore ja muid elektroonilisi komponente. Lagunemisaega võib varieerida päevadest nädalatesse ja potentsiaalselt veelgi kauem, muutes polümeeri anhüdriidi sisaldust ja niiskust. Yu soovitab seda saavutada reaalsetes seadmetes, kasutades pakendeid.

Teadlased kavatsevad nüüd tehnoloogia selles valdkonnas kasutusele võtta. Nad vaatavad kõigepealt sõjalisi rakendusi. "Sõdurid kannavad tänapäeval nii palju nutiseadmeid," ütleb Yu. "Kui sõdur sureb valdkonnas, ei soovi me, et vaenlane dešifreeriks nende käes oleva elektroonika." Meditsiiniliste rakenduste jaoks peavad nad katsetama kaasatud materjalide biosobivust, kuid Yu ütleb: "Asjakohased happed ei ole eriti tugevad … Minu kahtlus on, et [süsteem] on bioühilduv."

John Rogers USA loodeülikoolist avaldab muljet. „Selles tutvustatakse arvamust, et substraati saate kasutada elektroonika füüsilise lagunemise ja lahustumise käivitamiseks. See on mööduva elektroonika uus kontseptsioon, mis minu arvates on kujunemas üsna olulise tehnoloogiana. "Ta kahtlustab, et happesus ja ka hüdrolüüsi tõenäoline kiirus keha niiskes keskkonnas võivad takistada biomeditsiinilist kasutamist, kuid ta usub. sõjalised rakendused on võimalikud. "Lõppkokkuvõttes on nende süsteemide jaoks käivitatud mööduvuse idee püha graal," ütleb ta. "Kuid selline süsteem nagu Cunjiangi oma, mille materjali sisse on ehitatud taimer, mis määrab, kui kaua see eksisteerib, on huvitav."