חידושים במעגלים אלקטרוניים עצמיים וחומרים

כל מכשיר טלפון או לוח מעגלים מתוחים מספר סיפור מוכר של שבריריות. a one סדק, אפקט מיקרומטרוטקס, או מחזור מכווץ חוזר יכול להפוך מכשיר מתוחכם בלתי נסבל.בניגוד, מערכות ביולוגיות מציגות עמידות יוצאת דופן; חתך מרפא, עצם סירוג עצמו לאחור יחד.שדה של חומרים מכופים עצמיים מבקש לגשר על זה, מטבולת מערכות אלקטרוניות עם יכולת פעולה אלקטרונית להחלמה מהירה להחלמה מהירה, להחלמה מהירה, לכדי שינוי עצמי, לערעורר עמוק, לערעור, לערעור, לערעור, לערעורר יכולות אבטחה אלקטרונית, לערעוררות, להחלמה עצמית, לערעור, להחלמה של אבטחה עצמית, לערעור עמוק, לערעוררות, לערעור, לערעור, לערעור, לערעור עמוק של חומר עמידת עוצמה אלקטרונית, לערעור, לערעור, לערעור, לערעור עמוק של חומר עמידת עוצמה אלקטרונית, לערעור עמוק, לערעור עמוק, לערעור עמוק של חומר עמידת עוצמה אלקטרונית, לערעור, לערעור, לערעור, לערעור, לערעור, לערעור עמוק של אבטחה עצמית, לערעור, לערעור,

טביעת אצבע ביולוגית: מכניזם של עצמי

שמירה עצמית באלקטרוניקה אינה טכנולוגיה אחת, אלא חבילת אסטרטגיות מסווגות באופן רחב לתוך מערכות אקסטינסיות ואינטגרטיביות.הבנת קטגוריות אלה חיונית לתפיסת הנוף הנוכחי של מחקר ויישום.

ריפוי אקסטינסטי: קפסולות ואקולס

מערכות אקסטינסטיות מטביעות סוכני ריפוי דיסקרטיים בתוך החומר המארח, בדרך כלל בצורת מיקרו-capsules או רשת כלי דם.כאשר פצץ, הוא קרע את המכולות האלה, משחרר את הסוכן הריפוי לתוך אזור הנזק.מנגנון זה מחקה באופן הדוק את קרישת הדם בגוף האדם.

ריפוי פנימי: עיצוב חומרי דינמי

ריפוי פנימי מבוסס על הניתוק של אג"ח כימי בתוך החומר עצמו.בניגוד לשיטות הרגעה, המוגבלות על ידי כמות של סוכן הריפוי המוטבע מראש, חומרים פנימיים יכולים לרפא באופן תיאורטי מספר פעמים באותו מיקום.זה מושג באמצעות אג"ח דינמיים קוהנדסיים (כגון דילס אלדר) או אינטראקציות אורמיות (מדבקות חריפה, לעתים קרובות, רדיפטציה מדעית או מגבלות), אך ורקמות, או מגבלות מכניות, בדרך כלל, יכולות טיפול פסיכולוגיות, או חום גבוהות יותר, או חום.

המונחים: Healing Performance

(ה) , ⁇ (ה) , ⁇ (ה) , ⁇ ⁇ ⁇ ) הוא הנפוץ ביותר, מוגדר יחס הנכס המשוחזר (החזקות, העוצמה הנשגבת) לערך המקורי.FLT:2 (המהירות ההנעה של 3) הוא קריטי עבור יישומים כגון אימפולס עצמי, או משיכה) לייחסומים רבים של חומר ה-FLT5 (החומרים) אשר יכול להיות LT5 פעמים לפני כן, אם הוא חיוני, אם כן, אם הוא חיוני, אם הוא מספר 7.

חדשנות חומרית חיונית שמניעה את השדה

ההבנה המעשית של מעגלי ההשמדה העצמית תלויה בפריצות דרך במדע הכימיה והחומרים.שלוש גישות עיקריות הופיעו כהבטחות מבטיחות ביותר ליישומים אלקטרוניים.

מיקרו-capsules ו-Vircular Networks

בהשראת Hemostasis ביולוגיים, שיטה זו מעכבת סוכן ריפוי נוזלי בקפסולות מיקרוסקופיות. כאשר סדקים propagates, זה קרע את הקפסולות, מושכת את הסוכן לתוך אזור הנזק באמצעות קפסולות טבע בולטות: פולימריזציה מתרחשת, לשחזר את השלמות המכנית ולעתים קרובות מוליכות של מערכת אנרגיה משמעותית באזור זה היא התפתחות של microcapsulive במקום של ביקורות מבניות, כמוסות אלה מכילות או צינורות חשמליים.

דינמי Covalent ו Supramolecular Polymers

חומרים אינטרינריים מתקדמים במהירות מן השרידים התיאורטיים לחומרים הנדסיים מעשיים.פולימרים המבוססים על ⁇ :0Diels-Alder (DA) cycloadditionsFLT:1 הם החומרים המלומדים ביותר המבוססים על מערכות השמדה עצמית באופן עצמאי.הקשר DA הוא הפיכה תרמית; הוא פורץ בטמפרטורות גבוהות ורפורמות על קירור, ומאפשר להחלמה מרובה, עבור חומרים גמישים, אפילו חומרים אלה, בעיקר על ידי אלקטרוניקה, אשר ניתן לתקן חומרים גמישים או חומרים אלה.

פולימרים Supramolecular, אשר מסתמכים על אינטראקציות בלתי מבוססות הפיכה כמו מינוף מימן, מציעים ריפוי אוטונומי של temperature-temperature.חומרים אלה יכולים להיות רכים ומתרחבים, מה שהופך אותם אידיאליים עבור אלקטרוניקה לבישים.המסחר הוא כי הם בדרך כלל מחזיקים התנגדות מיידית ונוקשות יותר מאשר פולימרים מסורתיים הקשורים למגע.

Re Storage Conductivity: Liquid Metals and Conductive Composites

(הופנה מהדף Re Storageחשמל הוא הדרישה האולטימטיבית (FLT:0Liquid מתכות FLT:1), כגון: מגנזיום גלקטי (EGaIn) ו ⁇ ו, הפכו לצריחים הקדמיים לאתגר זה, מתכות אלה הן נוזליות בטמפרטורת החדר, אך הן מהוות עור דק ומעביר שמאפשר להן לשחזר את התבנית העוצמתית של ה-DF2, כאשר הן מתמזגות באופן מיידי, ללא לחץ חיצוני.

עצמי-healing תרכובות מתחרות משלבת ממטריקס פולימרי דינמי עם ממלאים מוליכים כמו ננווטים כסף, גרפן או צינורות פחמן. כאשר המסובייק נחתך, האג"ח הדינמיים בפולימרופט להתחבר מחדש, פיזית מחזיר את הממלאים המוליכים בחזרה אל הקשר ולשחזר את הרשת המוליכים.

יישומים בעיצוב מעגלי וארוכותיות

תרגם את החידושים החומריים האלה לאדריכלות מעגלית מעשית דורש עיצוב זהיר.שילוב של מרכיבים עצמיים ישירות לתוך תהליכי ייצור סטנדרטיים הוא תחום נוכחי של התפתחות אינטנסיבית.

תיקון פצעים שבורים ב- PCB

לוחות מעגלים מודפסים סטנדרטיים (PCBs) הם מתפתלים ורגישים לסדקים מרכיבי אופניים תרמיים וזעזוע מכני. ציפויים עצמיים המופעלים באמצעות שיטות פשוט של ספין-קוטינג או ריסוס יכולים לגשר על microtures בעקביות מוליכים. ציפויים אלה מכילים בדרך כלל מיקרו-capsulesulesules מאובטחים מלאים מוליכים למחצה.

ריפוי גמיש ועיגולים מתוחים

מכשירים לבישים, רובוטיקה רכות, ולהקות רפואיות דורשות מעגלים שיכולים להיות nd, למתוח ולעוות כל הזמן. הלחץ מכני זה מוביל בהכרח עייפות וכישלון. intrinsally-healing substrates וקישורים הם קריטיים עבור מחזורי המהימנות לטווח הארוך של מכשירים אלה.מכשיר גמיש טיפוסי עשוי להכיל מנצח הריפוי מבוסס EGaIn-based מודפס על תת-אווירי סגולה, אם הוא מסוגל אפילו לתקן את הפונקציה המקורית של תאים, אפילו לאחר מתקן מתכתי, אפילו, לאחר שברשותומים, לאחר שברשותו, כדי לתקן את המולקולות, אפילו, אם הוא מסוגל להיות מסוגל להיות מסוגל להיות מסוגל להיות מסוגל להיות מסוגל להיות מלוכד את המולקולות המקורי של תאים גמישים, אפילו, אם הוא מסוגל להכיל את המולקולות, אם הוא מסוגל להכיל את המולקולות המקוריות, אפילו מתקן מתכתי, אם הוא מסוגל להיות מסוגל להיות מסוגל להיות מסוגל להיות מורכב של תאים גמישים, כדי לתקן את המולקולות, אפילו, אפילו, לאחר מתקן מתכתי, לאחר מתקן גמיש טיפוסית, אם הוא מתקן גמישים, אם הוא מסוגל להיות מורכב של תאים גמישים, אם הוא מסוגל להכיל מתקן מתכתי, אם הוא מסוגל להכיל מתקן מתכתי, אפילו, אם זה, אם זה, אם זה, אפילו

להתגבר על נזק חוזר ושומן

אחד המכשולים המשמעותיים ביותר עבור אלקטרוניקה עצמית מרפא את אותו אתר מספר פעמים. מערכות אקסטינסיות מוגבלות על ידי depletion. intrinsic Systems הכתובת זו אך יכול לסבול מ"היקף" של נון" או שלב לאחר ריפוי חוזר.

חידוש תעשיות קריטיות

ההשלכות של אלקטרוניקה עצמית מתרחבות הרבה מעבר להאריך את חיי הסמארטפון.טכנולוגיות אלה מאפשרות יכולות חדשות ביסודן בסביבות בעלות גבוהה.

חקר אוויר ומרחבי-שקט

גישה אלקטרוניקה פגומים בלוויינים, חיישנים עמוקים הים, או תותחי כנף מטוסים הוא יקר או פיזית בלתי אפשרי. ⁇ רתמים מעייפים ו avionics הם בראש סדר העדיפויות של סוכנויות הגנה ומרחב.היכולת להתאושש באופן אוטונומי ממיקרומטר או טיהור מושרה יכול להיות ההבדל בין משימה סופנית לכישלון עכשיו הם שילוב של מערכות תחזוקה אוויריות מוטבעת לתוך מערכת הפעלה מסיבית.

מכשירים ביו-רפואיים

פייסmakers, נוירוסנסציות, אסתטיקה חכמה, ומערכות משלוח סמים ממוקדות פועלות בתוך הגוף במשך שנים. סוללות אמנותיות ועיגולים קשיחים הם נקודה חלשה; אפילו מיקרו-קלרק אחד ב בידוד יכול לגרום לעיגול קצר או כשל מכשיר, ניתוק של זמן פולשנית מסוימת, לפני שיריד חומרים self-healing מציעים את הפוטנציאל של שתלים אמינים יותר דרמטי.

מוצרי אלקטרוניקה ומערכת IoT

האינטרנט של הדברים (IoT) מבוסס על מיליארדי חיישנים קטנים ומופצות, שרבים מהם מוטבעים במבנים או במקומות קשים להגעה ל-IoT, על מנת להציב סוללות או מכשירים הוא סיוט לוגיסטי.מעגלים של עצמם יכולים להאריך את החיים התפעוליים של צמתים של מוצרים, להפחית את עלויות התחזוקה ממוחזרות בשוק הצרכני, ההשלכות של קיימות הן עמוקות.

מעבר לגדרות לאימוץ נרחב

למרות הפגנות מעבדה מרשימים, כמה מהמכשולים נותרו לפני שאלקטרוניקה עצמית הופכת לתכונה כל כך חשובה של המכשירים שאנחנו משתמשים בהם כל יום.

מהירות לעומת אינטגרליות סטרקטיבית

יש מסחר יסודי בין מהירות ריפוי לבין כוח מכני.חומרים מהירים, כמו אלה המבוססים על אג"ח מימן על-ידי עודף, הם לעתים קרובות רך ומולסטי.רד, חומרים מבניים גבוהים דורשים אג"ח קוהנדסי חזק שלוקח יותר לרפורמה ולעתים דורש גירוי חיצוני כמו חום או אור UV.

סקלאלה ושילוב ייצור

שילוב microcapsules לתוך מאפה או הדפסה פולימרים דינמיים על קו הייצור הוא לא טריוויאלי. מיקרוcapsules יכול לפרוץ במהלך שילוב סטנדרטי או תהליכי הדפסה. חיי המדף של סוכנים תגובתיים חייב להתאים לוגיסטיקה הייצור.יתר על כן, חומרים אקזוטיים אלה עולים כיום באופן משמעותי יותר מאשר epoxy סטנדרטי או פולימידיד.

איכות ובקרת איכות

כיצד אתה בודק מעגל עצמי של בדיקות תעשיית התקנים עבור אלקטרוניקה לא מכסה "מחזורי ההשמדה" סטנדרטים חדשים ושיטות בקרת איכות צריך להיות מפותח כדי להבטיח כי מכשיר self-healing למעשה יבצע את הפונקציה הריפוי שלה כאשר צריך, שנים פוטנציאלי לאחר הייצור.זה דורש טכניקות בדיקה לא-דה-רסיביות חדשניות, כגון חיישנים מוטבעים או אולטרסאונד, כדי לאמת את הביצועים החומריים והמוכנות של החומריים.

הדרך לאלקטרוניקה יציבה וברת קיימא

התחום של מעגלי הזיהוי העצמי נע במהירות מסקרנות מדעית למציאות הנדסית.ההתכנסות של כימיה פולימרית דינמי, ננוטכנולוגיה ואלקטרוניקה גמישה היא לנסח פרדיגמה חדשה בת קיימא, בעוד אתגרים נשארים בזרימת מהירות ריפוי, עלויות ייצור וכוח מבני, כמו גם אמצעי אלקטרוניקה יציבים, היכולת של מעגל קריטי לתיקון עצמו, אוטונומי, ושוב מייצגת שינוי יסודי באופן שבו אנו נמצאים, כדי לבודד את עצמנו, תוך כדי כך, תוך כדי כך, כדי אלקטרוניקה, תוך כדי כך, לחץ, בטווח הארוך, תוך כדי כך, תוך כדי כך, כדי כך, תוך כדי כך, תוך כדי כך, תוך כדי כך, תוך כדי כך, לחץ, תוך כדי כך, החל מטווח של פעילות גופנית, כדי כך, תוך כדי כך, החל מטווח של התפתחות של התפתחות של התפתחות של חומרים יציב, בטווח הארוך, בטווח הארוך, בטווח הארוך, של התפתחות של פעילות גופנית, היא מתקדמת, היא גבוהה, היא מתקדמת, היא גבוהה, היא גבוהה, בטווח הארוך, בטווח הארוך, תוך כדי כך, היא גבוהה, היא יכולה לזכור, של התפתחות של התפתחות של התפתחות של חומרים גמישה של התפתחות של התפתחות של התפתחות של התפתחות של התפתחות של פעילות גופנית, היא עצומה, של התפתחות של התפתחות של התפתחות של חומר יציב של חומר, היא עצומה