Man mano che l'elettronica diventa sempre più complessa, così devono essere gli strumenti necessari per ripararli. Anticipando questa sfida, gli scienziati si sono rivolti al sistema immunitario del corpo per trovare ispirazione e ora hanno costruito nanomotori semoventi in grado di individuare e riparare piccoli graffi sui sistemi elettronici. Potrebbero un giorno portare a batterie flessibili, elettrodi, celle solari e altri gadget che si curano da soli.

I ricercatori presentano oggi il loro lavoro al 251° National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society (ACS). SINDROME CORONARICA ACUTA, la più grande società scientifica del mondo, terrà la riunione qui fino a giovedì.

"I circuiti elettronici sono molto sofisticati di questi tempi, " dice Jinxing Li. "Ma una crepa, anche molto piccolo, può interrompere il flusso di corrente ed eventualmente portare al guasto di un dispositivo. L'elettronica tradizionale può essere riparata con saldatura, ma riparare l'elettronica avanzata su scala nanometrica richiede innovazione".

I gadget saranno presto più onnipresenti che mai, apparendo nei nostri vestiti, impianti e accessori, dice Li, un dottorato di ricerca candidato nel laboratorio di Joseph Wang, D.Sc., presso l'Università della California a San Diego. Ma trovare modi per riparare i nanocircuiti, gli elettrodi della batteria o altri componenti elettronici quando si rompono rimane una sfida.

Sostituire interi dispositivi o anche parti può essere complicato o costoso, soprattutto se sono integrati nei vestiti o situati in luoghi remoti. La creazione di dispositivi in ​​grado di ripararsi da soli sarebbe l'ideale, secondo Wang, il cui laboratorio sviluppa macchine su scala nanometrica. Per lavorare verso questo obiettivo, il suo laboratorio e altri si sono rivolti alla natura per le idee.

"Se ti tagli un dito, Per esempio, le piastrine si localizzeranno automaticamente nella posizione della ferita e aiuteranno ad avviare il processo di guarigione, " Dice Li. "Quindi quello che volevamo fare era creare e utilizzare robot estremamente piccoli per svolgere la stessa funzione, tranne che in un sistema elettronico."

Per realizzare questo, Il team di Wang ha collaborato con il gruppo di Anna Balazs, dottorato di ricerca, che è all'Università di Pittsburgh. Hanno progettato e costruito nanoparticelle di oro e platino alimentate dal perossido di idrogeno. Il platino stimola il carburante a scomporre in acqua e ossigeno, che spinge le particelle. I test hanno mostrato che i nanomotori hanno ingrandito la superficie di un circuito elettronico rotto collegato a un diodo emettitore di luce, o LED. Quando si avvicinarono al graffio, vi si incastrarono e colmarono il divario tra le due parti. Poiché le particelle sono fatte di metalli conduttivi, hanno permesso alla corrente di fluire di nuovo, e il LED si è acceso.

Li dice che i nanomotori sarebbero l'ideale per componenti elettronici difficili da riparare come lo strato conduttivo delle celle solari, soggetti a condizioni ambientali difficili e soggetti a graffi. Potrebbero anche essere usati per curare sensori flessibili e batterie, che anche il laboratorio Wang sta sviluppando.

Inoltre, lo stesso concetto con materiali e combustibili diversi potrebbe essere utilizzato in applicazioni mediche per la somministrazione di farmaci in luoghi specifici. Il laboratorio sta anche sviluppando nuovi nanomotori che potrebbero essere utilizzati nel corpo per curare diverse malattie, come le infezioni allo stomaco.