可自我修復的電子晶片

 

刊登日期:2012/1/20
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美國Illinois大學的研究團隊開發出可自我修復的電子晶片,藉由微膠囊內流出的導電液態金屬填進晶片裂損的細縫中,使半導體晶片恢復運作、延長電子產品的使用壽命,並可解決太空航行設備無法以人力介入維修的問題,詳細的研究成果已發表在Advanced Materials週刊上。
 
研究人員的構想為借力使力,利用原先造成晶片損壞的壓力,使一個裝有修復材料的微膠囊自動裂開,微膠囊內的材料流出來填補裂縫,讓電流完好如初恢復運作。研究人員分別在金及玻璃電路板上放置0.1mm、0.2mm寬的微膠囊,微膠囊內含有高導電性、低熔點的銦化鎵,以三明治方式夾在玻璃及丙烯酸隔層,在研究人員彎曲電路板直到裂開後,所測得的電壓為零,而破裂的微膠囊在1微秒內修復了大部分的電路,恢復正常電壓,且電路穩定運作了四個月之久都沒問題。另外,實驗結果也顯示,較小的微膠囊能修復設備,但是較大的微膠囊具有較強的導電力,因此混合大小不同的微膠囊可以有最佳的效果。
 
研究人員表示,此技術可延長電子元件的使用壽命,特別適合應用在太空航行中或嵌在內部不易維修的設備。研究團隊也進一步利用此技術研發持久耐用的再充電電池,例如一般手機電池在重覆充放電後常造成電路微小的損壞而故障,如使用新研發的自我修復電池,可增加手機的使用壽命,減少資源的浪費,未來也可延伸應用到電動車用電池。 
 

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