Circuitos elétricos se autoconsertam com metal líquido
Auto-reparo elétrico
Engenheiros da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, desenvolveram um
mecanismo que permite que circuitos elétricos ou eletrônicos consertem
fisicamente a si mesmos em caso de falha.
Os circuitos integrados, e os fios que os conectam, estão cada vez
menores.
Não apenas o tempo, mas também a fadiga térmica, que leva a sucessivas ondas
de expansão-contração, faz com que essas conexões metálicas trinquem,
inutilizando todo o circuito e, muitas vezes, o equipamento inteiro.
"Em vez de ter que fabricar circuitos redundantes, ou construir um sistema de
diagnóstico, este material foi projetado para cuidar sozinho do problema," diz o
professor Jeffrey Moore, um dos idealizadores do sistema de autoconserto.
Restaurando a condutividade
A equipe havia anteriormente desenvolvido um sistema de autocicatrização que imita a pele humana, mas que
funciona apenas para polímeros.
Agora eles conseguiram expandir a técnica para materiais condutores.
Os pesquisadores dispersaram cápsulas com tamanho médio de 10 micrômetros
sobre os fios de um circuito eletrônico, que foi sendo gradativamente puxado,
forçando a criação de uma trinca.
Conforme a trinca se propaga, as microcápsulas se quebram e liberam o metal líquido (uma solução com nanopartículas de índio e
gálio) contido em seu interior. O metal preenche a fissura no circuito,
restaurando a condutividade elétrica.
Esse conceito, de microcápsulas que se rompem, já é largamente utilizado em
materiais
autocicatrizantes, inclusive em metais que se curam sozinhos de arranhões, mas sempre com
objetivos estruturais - o objetivo aqui é a restauração da condutividade.
A quebra do fio interrompeu o circuito por apenas alguns microssegundos,
enquanto o metal líquido preenchia a falha.
Nos experimentos, 90% das amostras recuperaram 99% de sua capacidade de
condução elétrica.
Aplicações elétricas
Embora os pesquisadores se refiram a aplicações de sua técnica em circuitos
eletrônicos, as cápsulas são grandes demais para os circuitos integrados, cujos
transistores e suas
interconexões têm dimensões na escala dos nanômetros - 1.000 vezes menores do
que as cápsulas usadas.
Mas o enfoque é interessante para circuitos elétricos propriamente ditos,
como fiações em satélites artificiais, naves e sondas espaciais, aviões, ou mesmo em automóveis, onde uma interrupção
pode ser catastrófica ou cara demais para ser consertada.
Os eletrodos de baterias
são outro campo natural de aplicação da nova tecnologia.
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