ترفندی جدید برای تجزیه ی مدارهای الکترونیکی از راه دور
اخیرا قطعه الکترونیکی جدیدی با استفاده از نوعی پلی کربنات ساخته شده است. این مدار الکترونیکی در صورتی که در اثر انجام یک واکنش شیمیایی گرم شود، خود به خود تجزیه و تبخیر می شود.
گویا آی‌تی – مهندسان الکترونیک به تازگی ترفند جدیدی را برای تجزیه کردن مدارهای الکترونیکی از راه دور پیدا کرده اند. این فناوری امکان ساخت مدار الکترونیکی موقت را فراهم می کند و این قطعات طوری طراحی می شوند تا زمانی که دیگر به آن ها نیاز نباشد خود به خود تخریب شوند. در این روش، مواد شیمیایی که می توانند مدار الکترونیکی را تخریب کنند غیر فعال هستند تا زمانی که بتوانید آن ها را با ارسال امواج رادیویی در معرض هوا قرار داده و فعال کنید. این یعنی اگر دستگاهی که دارای این مدار الکترونیکی است دزدیده شود شما می توانید دستور تخریب شدن آن را صادر کرده و تمام داده های درون آن را پاک کنید.
آمیت لال، پروفسوری از دانشکده ی الکترونیک دانشگاه کورنل در حال تدریس است و یکی از محققان ارائه ی کننده ی این طرح جدید می گوید:” این مدار با صدور فرمان تخریب حقیقتا نابود شده و ناپدید می شود و پس از فرآیند تخریب بخش های بسیار کوچکی از آن باقی می ماند.”
دانشمندان امیدوارند از این قطعات الکترونیکی برای ساخت ایمپلنت های پزشکی استفاده کنند، به طوری که برای برداشت آن دیگر به جراحی نیازی نباشد و آن ها خود به خود تخریب شوند. علاوه بر آن ممکن است این مدارها در ساخت حسگرهایی که برای اندازه گیری میزان آلودگی یا کربن دی اکسید در جنگل ها یا اقیانوس ها قرار داده می شوند کاربرد داشته باشند. به این ترتیب دیگر نیازی نخواهد بود که افراد یا ربات هایی برای جمع آوری آن ها به این مناطق فرستاده شوند.
محققانی دیگر نیز در حال طراحی مدارهای الکترونیکی خود تخریب شونده ای هستند که برای آغاز روند تخریب از آب یا گرما استفاده کنند. اما این رویکرد با موانع متعددی مواجه است، چرا که قطعا شما نمی خواهید هر بار که باران می بارد قطعه ی شما شروع به تخریب شدن کند. بنابراین لال به همراه تیم خود مدارهای الکترونیکی را ساخته اند که تا صدور فرمان تخریب، سالم باقی می مانند.
این مدارها شامل یک میکروچیپ کوچک هستند که در درون پوسته ای از جنس پلی کربنات قرار داده شده است. در درون این پوسته، حفرات بسیار کوچکی وجود دارد که از فلزاتی چون روبیدیوم و سزیم پر شده اند. این فلزات با اکسیژن واکنش می دهند و در واقع کلید تخریب تراشه هستند. لال می گوید:” شما می توانید به راحتی این فلزات را به عنوان سوختی در نظر بگیرید که خود به خود می سوزند. برخلاف بنزین، که برای سوختن آن به کبریتی برای روشن کردن آتش نیاز دارید، این مواد به محض آنکه در معرض هوا قرار بگیرند شروع به واکنش دادن و سوختن می کنند.”
در بیشتر موارد، فلزات نام برده شده در درون غشاء هایی از جنس گرافِن و سلیکیون نیترید قرار دارند. برای آزاد کردن آن ها به طوری که در معرض هوا قرار بگیرند، محققان یک سیگنال رادیویی را به این تراشه ارسال می کنند. تراشه پس از دریافت سیگنال، جریان الکتریکی را از باتری خود به غشاء برقرار می کند. این کار باعث گرم شدن گرافِن شده و پوسته ی خارجی آن قدر انبساط پیدا می کند تا سیلیکون نیتریت ترک می خورد. در ادامه هوا از غشاء ترک خورده وارد شده و با فلزات واکنش می دهد. گرمای حاصل از این واکنش شیمیایی در پوسته ی پلاستیکی پخش شده و آن را تکه تکه کرده و در نهایت پوسته تبخیر می شود.
با ترک کردن پوسته، تراشه نیز تخریب می شود. لال می گوید:” پس از آنکه شما این مجموعه را گرم کردید، تنش ایجاد شده به اندازه ای خواهد بود که می تواند تراشه را به قطعات بسیار بسیار ریز شکسته و خرد کند” او اکنون در حال آزمایش کردن موادی است که در اثر گرما اسید هیدروفلوئوریک تولید می کنند، با این هدف که اسید تولید شده باعث تخریب تراشه اصلی شود.
حمل گجتی که با استفاده از این مدارهای الکترونیکی ساخته شود، در بیشتر شرایط و موارد ایمن و بی خطر خواهد بود. با این حال، لال می گوید:” من نمی توانم به شما اطمینان دهم که حمل این دستگاه، زمانی که در حال تخریب شدن است خطری ندارد.” اما می توان دستگاه را به حسگرهایی مجهز کرد تا اگر شخصی در نزدیکی آن بود، تخریب آغاز نشود.
تیم تحقیقاتی دسامبر سال گذشته امتیاز ثبت این فناوری جدید را کسب کرد. پس از آنکه این قطعه تجزیه شود، پودر بسیار ریزی از سزیم اکسید و روبیدیوم اکسید، بقایای بسیار ریز تراشه ی سیلیکونی، ذرات ریز کربن ناشی از گرافن و باتری دستگاه برای شما باقی خواهد ماند. همکاران لال در کمپانی Honeywell Aerospace نیز در حال کار کردن روی یک باتری قابل تخریب هستند.
همه ی این اتفاقات در مکعبی به ابعاد ۰٫۰۴ اینچ رخ می دهد. لال این مدار را “شبیه به یک بلوک از لگو” می داند. در دستگاهی از این مدارهای ریز ساخته شود، می توان در یک لحظه فرمان تخریب همه ی یا بخش های مشخصی از آن را صادر کرد.
لال کاربرد این فناوری را در حسگرهای زیست محیطی سودمند می داند تا این حسگرها پس از دریافت سیگنال از پهبادی که بالای سر آن ها به پرواز در آمده است، روند تخریب را آغاز کرده و ناپدید شوند. یکی دیگر از کاربردهای این مدارها می تواند در استفاده از انرژی آزاده شده در حین تجزیه شدن مدارهای الکترونیکی برای پیش راندن میکروروبات ها باشد. و یا می توان با استفاده از این مدارها، گجت های هوشمند را بیشتر قابل بازیافت کرد. در این حالت پس از آنکه مدار تلفن شما از بین رفت، فلزات گرانبهایی چون طلا یا پلاتین به کار رفته در آن برای بازیافت باقی خواهند ماند. هم چنین می توان قاب گوشی یا پیچ های آن را از جنس پلاستیک های تخریب شونده ساخت.