Микросхемы будут ремонтировать себя сами

Ученым из университета штата Иллинойс в городе Урбана-Шемпейн, по их словам, удалось приблизиться к созданию «самовосстанавливающихся чипов». Разработанный ими прототип интегральной схемы «умеет» в случае повреждений и трещин в проводящих элементах самостоятельно восстанавливать их, возобновляя проводимость. Причем процесс восстановления занимает буквально доли секунды.

Суть разработки в том, что микрочипы изначально снабжаются небольшими резервуарами с нагреваемым материалом – он является проводником и может восстанавливать прохождение электрического сигнала внутри микросхемы.

В рамках эксперимента исследователи создали несколько проводящих слоев из золота, нанесенного на стекло. Между слоями этого стекла и акрила были зажаты микрокапсулы с запасом материала, основанного на соединении галлия и индия. Эти металлы были выбраны из-за высокой проводимости и низкой температуры плавления.

Затем созданный «микрочип» был искусственно поврежден – так, чтобы на поврежденном участке произошел разрыв связей и электрическое напряжение упало до нуля. Далее при помощи обводной схемы напряжение было подано на микрокапсулу, которая передала материал в район разлома – и тот был ликвидирован. После этого проводимость тестировалась на протяжении четырех месяцев и нарушений в ней не было обнаружено.
Авторы разработки утверждают, что их чипы, будучи доведенными до промышленной стадии, позволят создавать электронику с увеличенным сроком службы. Также можно получить микрочипы, пригодные для межпланетных перелетов. Дело в том, что в космосе микросхемы работают в низкотемпературных условиях, из-за чего значительно быстрее вырабатывают свой ресурс. По словам авторов исследования, именно микротрещины и разломы являются наиболее частой причиной выхода электронных чипов из строя. Новая техника сделает реальной ситуацию, когда чипы смогут работать по 10-15 лет и более.