Chips que se autorreparan solos
Investigadores de la Universidad de Illinois (USA) han desarrollado un
circuito capaz de devolver automáticamente la conductividad eléctrica a
partes de él que la hayan perdido por alguna rotura. En la actualidad,
un fallo de esta naturaleza obliga a cambiar el chip, y son errores cada vez más comunes debido al aumento de densidad con que se fabrican estos dispositivos.
El
invento consiste en colocar unas microcápsulas de metal líquido, de
unos 10 micrones de diámetro, encima de las zonas del chip que realizan
la conducción eléctrica. Si se produce una rotura en el material
conductor el metal líquido se desliza en la brecha en microsegundos. En
las pruebas un 90 por ciento de los chips dotados de este mecanismo se
autorrepararon recuperando un 99 por ciento de la conductividad
original.
La principal aplicación podría estar en vehículos o instrumentos militares o espaciales, donde los circuitos electrónicos no pueden ser reemplazados o reparados.
Una
gran ventaja de este sistema es que es localizado y autónomo. O sea,
las microcápsulas solamente se rompen en aquellos lugares donde hay un problema y lo hacen sin necesidad de supervisión humana.
Chip antisecuestro
Se
trata de una novedosa técnica que permitirá aumentar la protección
individual frente a un hipotético secuestro: un dispositivo intra
epidérmico que permite localizar a su portador por vía satélite.
Diseñados por la empresa mexicana Xega que asegura tener más de 2.000
clientes en un país donde el rapto está al orden del día, el chip
se inserta dentro de una cápsula cristalina del tamaño de un grano de
arroz, que se inserta debajo de la piel. Una vez activado, el
dispositivo es capaz de enviar señales de radio a un aparato de GPS que
porta el propio cliente, y que a su vez manda una señal de
geolocalización al satélite. El precio de la operación es de menos de
4.000 euros, más 2.000 euros de mantenimiento anual. Muchos clientes
insertan el chip en el brazo entre el músculo y la piel, de modo que no
pueda ser identificado. Según explica la empresa, si se ven en situación
de peligro, lo único que tienen que hacer es apretar un botón de alerta
para activar el sistema y avisar a Xega, que se pone en contacto con la
policía. No obstante, el sistema tiene sus detractores, que afirman que
el chip sólo identifica a una persona, y no sirve para nada si los
delincuentes encuentran y destruyen el GPS que el cliente debe llevar
consigo.
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.
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.
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.
“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”.
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.
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.
“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.
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.
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.
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”.
“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 para fabricar millones de celulares cada año”.
“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 para fabricar millones de celulares cada año”.
