可自毀電路板
關鍵詞:自分解 電子電路 溶解 聚合物
可自行溶解的電路板誕生
在夜晚的掩護下,敵方捕獲了一個精英士兵分隊。敵方壓住指揮官,切開上臂的皮膚,拔出一個裝有該分隊軍事指令的纖細透明電路板。但是,敵方移走電路設備,它就會在眼前溶解。
聽起來像科幻,對吧?然而,發表在ACS應用材料與資源雜誌的一篇概念驗證的研究表明,這一技術已在本月得以實現。2017年7月7日,美國范德堡大學的一對工程師已經構建了簡單的電路板,包括導電跡線和電容器,其工作在室溫以上,但在低於32°C時被冷卻並迅速溶解。
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電路板溶解過程
原理
目前,有許多類型的瞬態電子器件正在開發中,但大部分器件需在施加能量(如熱或光)時自毀,另有一些則必須淹沒在水中。而這項技術的新穎之處在於簡單的疏忽導致破壞:當溫暖的時候,技術是有效的;反之,則會分解。
在范德堡大學開發智能材料微/納米製造技術的高級作家LeonBellan說:「這是人們傾向于思考的一點點。你必須提供熱量以防止它溶解。」
該系統包括一系列通過聚合物保持在一起的銀納米線。該聚合物在室溫或較高溫度下具有疏水性,而在較低溫度是親水性。Bellan及其研究生使用這些材料製成的簡單電路板,將其放在溫水浴中,該電路可以打開LED燈。
但當工程師將水浴變涼時,電路板溶解。Bellan說,電子元件在幾秒鐘內停止工作,因為銀納米線彼此失去聯繫。整個電路板在幾分鐘之內就分解了。
Bellan以前在棉花糖機中使用溫敏聚合物作為原料,紡織出細絲網路。該網格一旦嵌入水凝膠中就會溶解,留下毛細管微流控網路。
Bellan承認,自毀系統確實有許多科幻應用程序,例如我們舉的例子,一個嵌入在士兵手中的電子設備。Bellan說:「如果由於士兵被殺死導致身體熱量流失,或者是設備被從士兵手中取出,它會立即溶解。」
應用
當然,該技術也有更多的普通、但更短期的應用。金屬納米粒子在生物醫學中得到廣泛的研究,在很大程度上是無毒的,甚至是抗微生物的。因此,使用該技術將其製成RFID標籤植入到醫院病人,甚至家畜中,作為跟蹤運動的方法是可行的。如果患者出院或動物被賣,則可將冷包簡單地應用於植入部位,標籤溶解。
Bellan的團隊正在努力查看電路板在組織中的行為是否相同。(他們已經開始將它們嵌入牛排了)他們還使用該材料製備無線檢測用的RFID標籤,並構建包含晶體管的器件。
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