Thiết bị điện tử tự sửa chữa khi bị hỏng

Mực từ tính có nhiều ứng dụng như cho pin và cảm biến của thiết bị mang theo người vì nó hoạt động nhanh hơn nhiều so với các vật liệu tự sửa chữa khác và không cần đầu vào bên ngoài.

Nhóm nghiên cứu đã biến đổi các vi hạt từ tính thành vật liệu dẫn điện như than chì, vàng và bạc. Do vậy, vật liệu có tiềm năng được ứng dụng như trong các mạch điện gắn vào quần áo. Theo Amay Bandodkar, đồng tác giả nghiên cứu tại Đại học Northwestern, nhóm nghiên cứu muốn phát triển một hệ thống thông minh có khả năng tự khôi phục ấn tượng bằng vật liệu rẻ tiền và dễ kiếm.

Các nhà khoa học bắt đầu với các vi hạt từ tính làm từ neodymium, kim loại giá rẻ, dẫn điện thường được sử dụng để nghiên cứu và nổi tiếng về từ trường rộng của các hạt, cho phép chúng hút lẫn nhau trong phạm vi khoảng cách vài milimét.

Neodymium đặc biệt không phù hợp với các chất điện hóa, nên các nhà khoa học đã bổ sung cacbon vào hỗn hợp, thường được sử dụng trong các thiết bị như cảm biến và pin để mang lại cho mực in những tính chất cần có để nó vừa hoạt động tốt và vừa tự sửa chữa.

Vấn đề cuối cùng là từ trường của các vi hạt loại bỏ lẫn nhau trong cấu hình tự nhiên. Nhóm nghiên cứu đã khắc phục bằng cách in mực dọc từ trường bên ngoài để đảm bảo các hạt được định hướng chính xác và sẽ hút vào nhau nếu bị tách ra.

Để thử nghiệm mức mới, các nhà khoa học đã gắn mạch tự sửa chữa trên tay áo sơ mi dọc theo đèn LED và pin, sau đó, cắt mạch bằng kéo. Trong vòng vài giây, mạch được khôi phục và đèn sáng trở lại. Các nhà nghiên cứu cho rằng hỏng hóc được sửa chữa cực nhanh trong khoảng 50 mili giây hoặc 0,05 giây. Mực còn giúp các thiết bị khôi phục nếu bị hỏng liên tục tại cùng một vị trí.

Hãy tưởng tượng những chiếc quần jean thông minh vẫn có thể tiếp tục đếm bước chân của bạn sau khi bị xước hoặc đồng hồ thông minh vẫn chạy thậm chí khi pin bị biến dạng. Đó là tiềm năng của công nghệ mà nhóm nghiên cứu đang đề cập.

Hạn chế mà nhóm nghiên cứu cần khắc phục là tìm cách ngăn chặn từ trường gây nhiễu các thiết bị khác mà không làm cho quy trình trở nên rắc rối hoặc tăng chi phí.

"Nghiên cứu có triển vọng lớn cho các ứng dụng thực tế trên phạm vi rộng đối với các thiết bị điện tử in bền lâu”, Joseph Wang, trưởng nhóm nghiên cứu nói.

N.P.D-NASATI (Theo Sciencealert )