Αυτο-επισκευαζόμενα ηλεκτρονικά κυκλώματα με μ^

[Thmmy.gr portal]

  Thmmy.gr portal
   Forum
   Downloads
   Ενεργ. Λογαριασμού
   Επικοινωνία
  
  Χρήσιμα links
   Σελίδα τμήματος
   Βιβλιοθήκη Τμήματος
   Elearning
   Φοιτητικά fora
   Πρόγραμμα Λέσχης
   Πρακτική Άσκηση
   Ηλεκτρονική Εξυπηρέτηση Φοιτητών
   Διανομή Συγγραμμάτων
   Ψηφιακό Καταθετήριο Διπλωματικών
   Πληροφορίες Καθηγητών
   Instagram @thmmy.gr
   mTHMMY
  
  Φοιτητικές Ομάδες
   ACM
   Aristurtle
   ART
   ASAT
   BEAM
   BEST Thessaloniki
   EESTEC LC Thessaloniki
   EΜΒ Auth
   IAESTE Thessaloniki
   IEEE φοιτητικό παράρτημα ΑΠΘ
   SpaceDot
   VROOM
   Panther
  

THMMY.gr Web

Helios_MultiScribbles2SMF Default ThemeSMFone_Blue

[Ανεβάζετε τα θέματα των εξετάσεων στον τομέα Downloads]

Είσαι πρωτοετής;... Καλώς ήρθες! Μπορείς να βρεις πληροφορίες εδώ. Βοήθεια για τους καινούργιους μέσω χάρτη.

Κατεβάστε εδώ το Android Application για εύκολη πρόσβαση στο forum.

Ανεβάζετε τα θέματα των εξετάσεων στον τομέα Downloads με προσοχή στα ονόματα των αρχείων!

Για ανανέωση (ή προσθήκη νέου) avatar, πρέπει η μεγαλύτερη διάσταση της εικόνας να είναι 110 pixels.

[Eru lluvatar]

Όταν ένα κύκλωμα σε κάποιο ηλεκτρονικό chip κοπεί ή αστοχήσει, αχρηστεύεται ολόκληρο το chip ή ακόμα και η συσκευή. Προσπαθώντας να αντιμετωπίσει το πρόβλημα, μία ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Illinois κατασκεύασε σύστημα αυτόματης επισκευής του κυκλώματος, που αποκαθιστά την ηλεκτρική αγωγιμότητα σε κομμένο κύκλωμα σε ελάχιστο χρόνο.
 
Η ερευνητική ομάδα των καθηγητών αεροδιαστημικής Scott White και επιστημής των υλικών Nancy Sottos, δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους στο επιστημονικό περιοδικό Advanced Materials.
 
Ο καθηγητής Χημείας, Jeffrey Moore, που συντέλεσε στη σύνταξη της δημοσίευσης ανέφερε:
"Πρόκειται για απλοποίηση του συστήματος. Αντί να χρησιμοποιούνται εφεδρικά τμήματα ή διαγνωστικα συστήματα, το υλικό είναι σχεδιασμένο ώστε να φροντίζει από μόνο του το πρόβλημα."
 
Καθώς οι ηλεκτρονικές συσκευές εξελίσσονται με σκοπό την εκτέλεση ολοένα και πιο σύνθετων διεργασιών, οι κατασκευαστές προσπαθούν να συμπυκνώσουν τα ολοκληρωμένα κυκλώματα όσο το δυνατόν περισσότερο. Ωστόσο, η αυξημένη πυκνότητα επιφέρει ζητήμα αξιοπιστίας, όπως η ανακοπή της ροής εξαιτίας της διακύμανσης της θερμοκρασίας ή της καταπόνησης του υλικού, με ενδεχόμενο αποτέλεσμα τη πλήρη αδρανοποίηση της συσκευής. Η καθηγήτρια Nancy Sottos ανέφερε χαρακτηριστικά:
"Σε γενικές γραμμές δεν είναι προσβάσιμο το κύκλωμα για επισκευή. Μερικές φορές είναι αδύνατο να φτάσεις στο εσωτερικό του. Σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα πολλαπλών επιπέδων, δεν υφίσταται τρόπος ανοίγματος. Κανονικά αντικαθιστάς ολόκληρο το chip. Το ίδιο συμβαίνει και με τις μπαταρίες. Δεν μπορείς να ανοίξεις μία μπαταρία για να προσπαθήσεις να βρεις την πηγή του προβλήματος."
 
Οι περισσότερες καταναλωτικές συσκευές έχουν σχεδιαστεί με μικρό χρονικό ορίζοντα λειτουργίας με στόχο τη συχνή αντικατάσταση, αυξάνοντας τα απορρίματα ηλεκτρονικών. Όμως υπάρχουν κρίσιμα όργανα που χρησιμοποιούνται στη διαστημική τεχνολογία και στο στρατό, όπου δεν υπάρχει το περιθώριο επισκευής ή αντικατάστασης.
 
Η ερευνητική ομάδα του Illinois είχε στο παρελθόν αναπτύξει ένα σύστημα αυτοϊάσιμου πολυμερούς, αλλά επέκτεινε την τεχνική της σε αγώγιμα υλικά. Διασκόρπισε μικροκάψουλες διαμέτρου 10 μικρομέτρων πάνω από τη γραμμή χρυσού που λειτουργεί ως κύκλωμα. Καθώς η διάρρηξη του κυκλώματος επεκτείνεται, οι μικροκάψουλες σπάνε και διαχέουν το υγρό μέταλλο που περιέχουν. Το τελευταίο συμπληρώνει το κενό στο κύκλωμα και αποκαθιστά τη ροή των ηλεκτρονίων.

Ο καθηγητής White συμπλήρωσε:
"Το εντυπωσιακό σημείο στη δημοσίευση είναι ότι πρόκειται για την πρώτη υλοποίηση της επισκευής με μικροκάψουλα σε τέτοιου είδους υλικό. Οι προηγούμενες εφαρμογές της μεθόδου αφορούσαν στην επισκευή της δομής του υλικού. Η συγκεκριμένη όμως αποσκοπεί στην αποκατάσταση της αγωγιμότητας. Δείχνει ότι η μέθοδος μπορεί να επεκταθεί και σε άλλα πράγματα."
Μία αστοχία στο υλικό διακόπτει τη ροή για λίγα microsecond, καθώς το υγρό μέταλλο της μικροκάψουλας συμπληρώνει άμεσα το κενό. Οι ερευνητές έδειξαν ότι το 90% των δειγμάτων τους επισκευάστηκαν φθάνοντας το 99% της αρχικής αγωγιμότητας, ακόμα και με μικρό πλήθος καψουλών.
 
Το αυτοϊάσιμο σύστημα έχει επίσης τα πλεονεκτήματα της αυτονομίας και της τοπικής δράσης. Ανοίγουν μόνο οι μικροκάψουλες που σπάζουν από τη ρήγμα του κυκλώματος, επομένως η επισκευή γίνεται τοπικά. Δεν χρειάζεται ανθρώπινη συμμετοχή ή διαγνωστική μέθοδος, ευτύχημα για τις εφαρμογές όπου δεν υπάρχει πρόσβαση στο ελαττωματικό σημείο, όπως στις μπαταρίες ή σε διαστημόπλοια και αεροπλάνα. Ο Sottos πρόσθεσε:
"Σε ένα αεροπλάνο, ιδίως αμυντικού τύπου, υπάρχουν πολλά μίλια αγώγιμου σύρματος. Συχνά δεν γνωρίζεις πού κόπηκε το κύκλωμα. Η αυτονομία είναι θετική, αφού το κύκλωμα ξέρει από μόνο του πού κόπηκε, ακόμα κι αν εμείς αγνοούμε."
 
Προσεχώς, οι ερευνητές σχεδιάζουν να βελτιστοποιήσουν το σύστημά τους και να ανακαλύψουν άλλες δυνατότητες για τη χρήση των μικροκαψουλών στον έλεγχο της αγωγιμότητας. Το ενδιαφέρον τους εστιάζεται κυρίως στο πεδίο των μπαταριών, ώστε να βελτιώσουν την ασφάλεια και την αντοχή τους στο χρόνο.
 
<a href="https://www.youtube.com/watch?v=wgLd8kWmPMI" target="_blank">http://www.youtube.com/watch?v=wgLd8kWmPMI</a>

πηγή
αγλλική πηγή