Alors que l'électronique devient de plus en plus complexe, il en va de même pour les outils nécessaires pour les réparer. Anticipant ce défi, les scientifiques se sont tournés vers le système immunitaire du corps pour s'inspirer et ont maintenant construit des nanomoteurs automoteurs capables de rechercher et de réparer les minuscules égratignures des systèmes électroniques. Ils pourraient un jour conduire à des batteries flexibles, électrodes, cellules solaires et autres gadgets qui se guérissent d'eux-mêmes.

Les chercheurs présentent leurs travaux aujourd'hui à la 251e réunion et exposition nationales de l'American Chemical Society (ACS). ACS, la plus grande société scientifique du monde, tient la réunion ici jusqu'à jeudi.

"Les circuits électroniques sont très sophistiqués de nos jours, " dit Jinxing Li. " Mais une fissure, même extrêmement petit, peut interrompre la circulation du courant et éventuellement conduire à la défaillance d'un appareil. L'électronique traditionnelle peut être fixée par soudure, mais réparer l'électronique de pointe à l'échelle nanométrique nécessite de l'innovation."

Les gadgets seront bientôt plus omniprésents que jamais, apparaissant dans nos vêtements, implants et accessoires, dit Li, un doctorat candidat dans le laboratoire de Joseph Wang, D.Sc., à l'Université de Californie à San Diego. Mais trouver des moyens de réparer les nanocircuits, électrodes de batterie ou d'autres composants électroniques lorsqu'ils se cassent reste un défi.

Le remplacement d'appareils entiers ou même de pièces peut être délicat ou coûteux, surtout s'ils sont intégrés dans les vêtements ou situés dans des endroits éloignés. Créer des appareils qui peuvent se réparer serait idéal, selon Wang, dont le laboratoire développe des machines à l'échelle nanométrique. Pour travailler à cet objectif, son laboratoire et d'autres se sont tournés vers la nature pour trouver des idées.

"Si tu te coupes le doigt, par exemple, les plaquettes se localiseront automatiquement à l'emplacement de la plaie et aideront à démarrer le processus de cicatrisation, " dit Li. " Donc, ce que nous voulions faire, c'est créer et utiliser des robots extrêmement petits pour effectuer la même fonction, sauf dans un système électronique."

Pour y parvenir, L'équipe de Wang a collaboré avec le groupe d'Anna Balazs, Doctorat., qui est à l'Université de Pittsburgh. Ils ont conçu et fabriqué des nanoparticules d'or et de platine alimentées par du peroxyde d'hydrogène. Le platine incite le carburant à se décomposer en eau et en oxygène, qui propulse les particules. Les tests ont montré que les nanomoteurs zoomaient sur la surface d'un circuit électronique cassé connecté à une diode électroluminescente, ou LED. Quand ils se sont approchés du scratch, ils s'y sont logés et ont comblé le fossé entre les deux côtés. Parce que les particules sont faites de métaux conducteurs, ils ont permis au courant de circuler à nouveau, et la LED s'est allumée.

Li dit que les nanomoteurs seraient idéaux pour les composants électroniques difficiles à réparer tels que la couche conductrice des cellules solaires, qui sont soumis à des conditions environnementales difficiles et sujettes aux rayures. Ils pourraient également être utilisés pour soigner les capteurs flexibles et les batteries, que le laboratoire Wang développe également.

En outre, le même concept avec des matériaux et des carburants différents pourrait être utilisé dans des applications médicales pour administrer des médicaments à des endroits spécifiques. Le laboratoire développe également de nouveaux nanomoteurs qui pourraient potentiellement être déployés dans le corps pour traiter différentes maladies, comme les infections de l'estomac.