الهام از مورچه‌ها برای ترمیم مدارهای الکترونیکی شکسته شده

الهام از مورچه‌ها برای ترمیم مدارهای الکترونیکی شکسته شده

پژوهشگران با الهام از رفتار مورچه‌ها، نانوذراتی ساختند که می‌تواند مدار شکسته شده را پیوند بزند. در واقع این نانوذرات میان دو شکاف ایجاد شده در یک مدار الکترونیکی پل می‌زنند.

 

حشراتی که به‌صورت اجتماعی زندگی می‌کنند، مثل مورچه‌ها، قادرند تا کارهای پیچیده‌ای را انجام دهند و با تعاملات فردی، اقدام به سازمان‌دهی برای حل مشکلات کنند. برای مثال، زمانی که مورچه‌ها به شکاف می‌رسند با چسبیدن به هم، پلی را تشکیل می‌دهند تا امکان عبور از شکاف را برای دیگر مورچه‌ها فراهم کنند. با این کار کلونی مورچه‌ها قادرند کارهای پیچیده را به سادگی انجام دهند.

محققان دانشگاه چینی هنگ‌کنگ، از این رفتار دسته‌جمعی مورچه‌ها الهام گرفته و نانوذراتی ساختند که امکان خودآرایی داشته و می‌توانند شکاف در مدارهای الکترونیکی را اصلاح کنند. این نانوذرات از جنس اکسید آهن بوده و دارای خواص مغناطیسی است و می‌توان این نانوذرات را با استفاده از میدان مغناطیسی کنترل کرد. در این پروژه از رفتار مورچه‌ها برای ایجاد پل در یک شکاف الهام گرفته شده است.

این نانوذرات با استفاده از یک لایه از جنس طلا پوشانده شده تا هدایت الکتریکی داشته باشد. در صورت اعمال میدان مغناطیسی، نانوذرات خودآرایی کرده و تبدیل به روبان می‌شوند. ضخامت و طول این روبان نانوذره‌ای را می‌توان با تنظیم میدان کنترل کرد. زمانی که میدان مغناطیسی قطع شود، روبان خشک می‌شود.

این سامانه به میکروسوارم شهرت یافته است که پتانسیل بالایی برای رفع مشکل شکستگی مدارهای میکرومقیاس دارد و با این کار می‌توان با ترکیبات رسانا شکاف ایجاد شده در مدارهای الکترونیکی را ترمیم کرد.

این پروژه مصداق بارزی از استفاده از علم و فناوری الهام گرفته از طبیعت است. تعداد زیادی از نانوذرات که رفتاری شبیه به کلونی مورچه‌ها دارند و می‌توانند همانند یک ذره رفتار کنند و یک کار از پیش تعیین شده را انجام دهند.

در حال حاضر، با استفاده از این فناوری می‌توان میان مدار شکسته روی یک سطح دو بعدی را اصلاح کرد. تحقیقات بیشتری لازم است تا بتوان شکاف‌های سه‌بعدی را نیز اصلاح کرد.