В Японии создали самособирающуюся электронику — гибкие схемы стыкуются сами

Современная электроника монолитна и уязвима к поломкам. Исследователи из Университета Кюсю решили фундаментальную проблему модульной робототехники. В июльском номере журнала npj Flexible Electronics они представили технологию «кинетической электроники». Японские инженеры создали тонкопленочные схемы, способные автоматически соединяться, передавать данные и распадаться на части.

Основой инновации стала комбинация двух пластиков — полипропилена и полиимида. Между ними инженеры под руководством Фумихиро Сассы встроили золотой микронагреватель. При подаче слабого тока от 5 до 12 вольт материалы расширяются с разной скоростью. Пленка послушно изгибается. Встроенный механизм в виде микроскопической петли и крючка позволяет модулям физически цепляться друг за друга и замыкать электрическую цепь.

Энергоэффективность системы поражает воображение. Для деформации контактного щупа на 10 миллиметров требуется всего 1,1 ватта энергии. Механизм разъединения потребляет в среднем 0,43 ватта. Главный триумф разработчиков заключается в энергонезависимой фиксации. Элементы жестко удерживают сцепку даже после полного отключения питания. Максимальная сила удержания составляет 618 миллиграмм-сил (6,1 мН). Это позволяет конструкции надежно фиксировать легкие датчики.

Разработка открывает путь к созданию принципиально новых устройств. Медицинские имплантаты будущего смогут менять свою форму прямо внутри тела пациента для точного считывания жизненных показателей. Мягкие роботы научатся протискиваться в узкие щели, динамически меняя геометрию корпуса. В перспективе поврежденные цепи обретут способность к регенерации. Они будут самостоятельно отбрасывать сгоревший чип и пристыковывать на его место новый, полностью копируя поведение живых организмов.

Источник: Interesting Engineering