Инженеры создали самовосстанавливающийся электронный чип

2)	Увеличенная схема устройства нового электронного чипа, способного самостоятельно устранять поломки

2) Увеличенная схема устройства нового электронного чипа, способного самостоятельно устранять поломки
(иллюстрация Steven M. Bowers/Caltech).

Фотография, сделанная электронным микроскопом, демонстрирующая характер повреждений, нанесённых лазером электронному чипу. Удивительно, но устройство восстановилось даже после необратимого повреждения транзистора

Фотография, сделанная электронным микроскопом, демонстрирующая характер повреждений, нанесённых лазером электронному чипу. Удивительно, но устройство восстановилось даже после необратимого повреждения транзистора
(фото Jeff Chang, Kaushik Dasgupta/Caltech).

2)	Увеличенная схема устройства нового электронного чипа, способного самостоятельно устранять поломки
Фотография, сделанная электронным микроскопом, демонстрирующая характер повреждений, нанесённых лазером электронному чипу. Удивительно, но устройство восстановилось даже после необратимого повреждения транзистора

Учёные из отделения инженерии и прикладной науки Калифорнийского технологического института (Division of Engineering and Applied Science Caltech) разработали чип площадью меньше одного квадратного сантиметра, который способен определить и устранить практически любую поломку (от небольших неполадок с аккумулятором до полного изнашивания транзистора).

Для выполнения этих функций чип снабдили специальными датчиками, которые определяют температуру, потребляемую мощность и силу тока. Собранные ими данные передаются в специальную интегральную схему ASIC, которая является мозгом всей этой системы. ASIC анализирует информацию, вычисляет поломку и определяет способы её устранения. Учёные признаются, что это изобретение было создано по образу и подобию иммунной системы человека.

В ходе испытаний возможностей новых электронных чипов инженеры "резали" различные части устройств лазером высокой мощности. Их приятно удивила скорость самовосстановления нового изобретения — всего несколько микросекунд.

"Поразительно было наблюдать за тем, как они восстанавливались прямо на глазах после таких повреждений. У нас с коллегами возникло ощущение, что мы наблюдаем появление новой ступени эволюции электронных чипов", — рассказывает Али Хаджимири (Ali Hajimiri), профессор электронной инженерии в Калтехе.

Интегральная схема вырабатывает алгоритм восстановления, ориентируясь на совокупность сигналов датчиков, вместо того чтобы генерировать отдельный сценарий для каждого конкретного случая. Стивен Бауерс (Steven Bowers), коллега Хаджмири и ведущий автор работы, объясняет: "В каждом чипе около 100 тысяч транзисторов. Невозможно, да и не нужно знать, в чем именно характер поломки. Мы создали общую систему, которая способна определить оптимальное состояние, к которому нужно привести устройство. И она выполняет это задание без вмешательства со стороны".

Команда учёных решила продемонстрировать чудо самовосстановления на усилителях миллиметровых волн (30-300 ГГц). Поскольку такие крайне высокочастотные (КВЧ) волны широко используются в современном мире, это самый наглядный пример того, как чип может принести пользу новейшим устройствам.

Учёные надеются, что в скором времени эту технологию можно будет применять для восстановления абсолютно любой электронной системы.

"Привнесение в мир технологий такого чипа открывает перед нами массу возможностей. Это новое слово техники, поскольку теперь устройства могут диагностировать и решать проблему самостоятельно, без вмешательства со стороны человека. Думаю, это шаг в сторону вечных электронных устройств, которые никогда не нужно будет чинить", — говорит Хаджмири о своём изобретении.

Результаты работы американских инженеров были опубликованы в издании IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. Более того, первичный отчёт получил приз от симпозиума IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium. Подробнее с изобретением можно ознакомиться в этом PDF-документе.

Также по теме:
Американцы создали исчезающие электронные микросхемы
Новый электронный сенсор способен соперничать по чувствительности с человеческой кожей 
Заживлять трещины в бетоне можно будет с помощью солнца  
Искусственная кожа способна чувствовать прикосновения и залечивать раны  
Инженеры представили растягивающийся в три раза аккумулятор