Ant bro-inspireret nanopartikelsamling reparerer ødelagte elektriske kredsløb

Kolonier af sociale insekter er i stand til at selvorganisere og udføre komplekse opgaver gennem individuelle interaktioner. For eksempel, at marchere over store huller, myrer griber fat i hinandens kroppe, danner en levende bro, der tillader kolonierne at nå den anden side. Inspireret af denne sværms adfærd af myrer, forskere fra det kinesiske universitet i Hong Kong udviklede et nanopartikelsystem til selvsamling, der kan reparere ødelagte elektriske kredsløb.

Nanopartiklerne, lavet af jernoxid, har magnetiske egenskaber og kan styres af et magnetfelt. De er belagt med et lag guld, der kan lede elektricitet. Under et eksternt magnetfelt, nanopartiklerne kan selv organisere sig til et båndlignende, ledende struktur. Længden og tykkelsen af ​​nanopartikelbåndet kan kontrolleres ved at finjustere feltet, og båndene "tørrer" ind i hårde strukturer, efter at magnetfeltet er blevet slukket. Dette "mikrosvarme" system har demonstreret evner til at reparere ødelagte mikroskala kredsløb ved at lave en stabil og permanent ledende vej mellem to frakoblede elektroder, efterligner myrebroers struktur og funktionalitet.

Dette værk er et interessant eksempel på, hvordan videnskab og teknologi kan inspireres af naturen. Ligner myrkolonierne, et stort antal nanopartikler er i stand til i fællesskab at udføre opgaver, der ligger uden for en enkelt nanopartikels muligheder. På nuværende tidspunkt, nanopartikelbåndene kan kun reparere ødelagte kredsløb på en todimensionel overflade. Fremtidig udvikling af dette system bør fokusere på at forbedre præcisionen af ​​nanopartikelsamling, og muligvis udvikle en tilgang til at skabe forbindelser på tværs af et tredimensionelt hul, som så virkelig vil ligne myrbroerne.