2012-03-14Aparatos autorreparables, un sueño no muy lejano
BBC Mundo |Investigadores estadounidenses afirman estar muy cerca de poder fabricar chips electrónicos que se reparan por sí solos.Según detallaron, crearon un circuito que se repara cuando se agrieta gracias a que puede liberar un líquido metálico que restablece su conductividad.
El proceso se da en un abrir y cerrar de ojos, por lo que en seguida vuelve a funcionar.
Los científicos dicen que su trabajo podría permitir la fabricación de aparatos con una mayor durabilidad, así como resolver los problemas que se presenten, por ejemplo, en un viaje interplanetario.
El trabajo fue llevado a cabo por un equipo de científicos e ingenieros de la Universidad de Illinois y se publicó en la revista Advanced Materials.
El proceso funciona sacando partido del estrés causado por un daño inicial en los chips, lo que activaría la apertura de diminutas reservas de material "curativo" que rellena los huecos resultantes, restaurando así el flujo eléctrico.
Circuitos dañados
Para probar su teoría el equipo estampó unas líneas de oro en cristal para formar un circuito.
También ubicaron microcápsulas de 0,01 mm de ancho directamente en las líneas o añadieron una fina lámina en la que adaptaron dos microcápsulas mayores de 2 mm.
En ambos casos las microcápsulas contenían un eutético (mezcla) de galio e indio, un material metálico que se eligió por tener una alta conectividad y porque se derrite a temperaturas reducidas.
Este aparato fue situado entre otra capa de cristal y acrílico conectado a una corriente eléctrica.
Los investigadores luego doblaron el circuito hasta que se quebró haciendo que el nivel eléctrico bajara a cero.
Según dijeron, la ruptura de las microcápsulas ayudó entonces a reparar muchos de sus circuitos en un milisegundo y restauraron casi la totalidad del nivel de voltaje.
Las cápsulas más pequeñas repararon el aparato más a menudo pero fueron menos conductivas que las más grandes, éstas a su vez tenían menos éxito al tratar de reparar circuitos. Por este motivo, el equipo sugiere que se deberían mezclar distintos tipos de cápsulas para obtener un mejor resultado.
Los aparatos estuvieron bajo observación durante cuatro meses, pasado este tiempo el grupo concluyó que no se perdió conductividad.
Viaje espacial seguro
El líder del grupo dijo que esta tecnología podría aplicarse en la industria espacial.
"Actualmente la única forma de reparar algo es extraer el circuito que falla y sustituirlo, no hay manera de hacerlo manualmente y arreglar algo como esto", explicó el ingeniero aeroespacial Scott White a la BBC.
"Creo que la aplicación práctica que tendría algo como esto sería en aquellos circuitos que son muy difíciles de reparar o sustituir en el lugar, por ejemplo en satélites o en viajes interplanetarios donde es físicamente imposible cambiar algo".
La investigación inicial pretendía simplemente extender la vida de las baterías recargables.
La razón por la que los actuales sistemas fallan después de un uso repetido es por el daño microscópido dentro de los aparatos, que produce una disrupción del flujo conductivo de electrones en una batería a otra.
El equipo dice que si logran resolver el probema eléctrico las baterías de los carros podrían durar muchos más años, lo que abarataría el mantenimiento de los vehículos.
Máquinas más ecológicas
El grupo también asegura que la técnica tiene el potencial de ofrecer aparatos mucho más sustentables.
White pone como ejemplo las teclas de los celulares que dejan de funcionar tras su constante uso, lo que ocasiona grietas en los circuitos que van por debajo. Afirma que los sistemas de "auto-cura" extenderían también su durabilidad.
Cuando se le pregunta si los fabricantes estarían de acuerdo con vender aparatos que no se estropean respondió: "Creo que cualquier compañía querría proporcionar a sus clientes el producto que mejor funcione y si no lo hacen, entonces otras compañías entrarán en el mercado ofreciéndolo".
"Básicamente lo que vemos es que la electrónica se dirige hacia una mayor funcionalidad. Los rediseños pueden ser más funcionales o basados en programas, ahorrándonos el uso de recursos preciosos para fabricar millones de teléfonos celulares cada año".
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