所有关于电路
消息

从智能手机到空间站,自修复电子产品如何改变一切

2016年11月28日经过罗宾米切尔

加州大学的一个工程师团队发明了一种导电混合物,在印刷时,如果损坏可以自我修复。

加州大学的一个工程师团队发明了一种导电混合物,在印刷时,如果损坏可以自我修复。这是迈向自愈电子的第一步吗?

目前的技术和制造技术使现代消费者生活非常方便。当设备打破时,大多数最容易抛出旧设备并购买新设备,而不是修复它。云存储等创新删除了将文件传输到设备的需要。硅技术的恒定发展使器件不断更便宜。在网上购物,大多数物品可以在线购买并交付,而无需离开房子。

然而,如果有人告诉你,不用更换坏掉的设备,你可以等上一个小时,设备就会恢复运行。有必要更换那个坏掉的东西吗?

电子废物是一个不断增长的问题,错误的设备被扔掉了。图片礼貌理查德•雷尔[cc by-sa 2.0]

自修复可印刷电子产品

加州大学圣地亚哥的工程师LEDAmay Bandodkar创造了一种特殊的导电混合物能自我修复并继续工作吗切割时。该团队的目标是创造一种导电性的材料,可以自我愈合,同时保持降低成本和复杂度最小。

该混合物具有一种简单的组合物,其由导电材料(在这种情况下,使用石墨,但金也是一种选项)和磁性材料。磁性材料是从普通的钕磁铁中获得在许多消费产品中发现,如耳机,手机和电话。

一旦这种混合物被打印出来,这种物质就会暴露在高强度的电磁场中,磁场会迫使所有的磁性粒子朝同一个方向排列。当材料被折断、切断或断裂时,材料碎片相互吸引,从而修复原来的断裂。

断裂点的接触是完全导电的,允许正常操作。用LED和电池证明,在正常操作期间LED接通,然后在材料断裂时关闭。几秒钟后,LED转动后,由于材料修复了损坏。

可能的应用

可以自我治愈的电子产品将为自主应用和环境中的革命带来,这对于人们来说太危险了。一个强有力的候选人将是空间飞行和探针,被送往遥远的天体。

一些太空飞船在发射后会遇到问题。这些飞行器中有一些宇航员可以亲自解决问题,例如,宇宙飞船阿波罗13号任务其他工艺品是无人驾驶的,就像欧洲探针一样,比猎犬2.。在小猎犬2号的情况下,无法与着陆器建立通信,因此任务被标记为失败。2015年的证据表明一些太阳能电池板没有开放,它阻止了Begles通信阵列。

任何问题都可能导致Beagle 2的问题,但想象一下,这是由于PCB线路损坏或线路故障导致主板计算机无法检测到关键信号。即使在没有工程师的情况下,一种自修复的电线或组件也可以解决问题,可能会节省数十亿美元。

但它的应用扩展到太空中的所有探测器和卫星失败并不罕见。而不是需要依靠班车服务来修复损坏的系统,自修复设备可以延长工作寿命,并在越来越依赖于沟通的世界中提高可靠性。

印刷电子产品的应用可以一直延伸到太空!图片礼貌SpaceX公司

在对人类有害的环境中也是有利的自我修复装置。一个例子是福岛核灾害依赖于人类干预清理并含有喷射的核材料。

虽然无人机和机器人可以用于处理最危险的材料,但您仍然冒着发送的设备或工具造成损坏以解决问题。通过自修复零件,可以在设备中违规来修复自己,减少无人驾驶和人类的风险。

阅读更多

总结

自修复印刷电子产品的概念带来了许多可能性和技术进步。能够自我修复的设备可以减少对人类的依赖,甚至可以在不需要人类干预的情况下自我升级。

自我修复技术甚至可以在人工智能中找到应用程序,其中不断需要新的连接。随着日常制造中印刷电子产品的增加,在我们在消费品中发现自我修复零件之前可能不会很长。