Prolazna elektronika

Sve je veće interesovanje za novu vrstu električnih kola čija je glavna osobenost u tome što su napravljeni da imaju tačno ograničen vek trajanja

Ljudi vole stvari koje traju. Svaki uređaj koji kupimo kao da nekako ima veću vrednost ako znamo da će imati dugi radni vek. Ipak, postoje posebni slučajevi kada je u interesu korisnika da određeno elektronsko kolo koje je u nekom trenutku bilo od pomoći, jednostavno iščezne. U potrazi za ovim posebnim svojstvom nastala je nova vrsta uređaja – takozvana „tranzijentna elektronika„ (engl. transient – prolazan).

Kako?

Već neko vreme stručnjaci na nekoliko univerziteta u SAD rade na razvoju tehnologija neophodnim za postavljanje ove prolazne elektronike na noge. Najviše obećava zajednički projekat Univerziteta Ilinoisa i Univerziteta Tafts. Njihov recept za pravljenje električnih kola koja iščezavaju zahteva kombinovanje silicijuma i magnezijum-oksida za pravljenje CMOS kola (complementary metal oxide semiconductor) koje se stavlja u omotač od specijalno tretiranih vlakana svile. Ovaj deo procesa najbitniji je za sposobnost kontrolisane razgradnje pa se detalji u vezi sa njim drže u strogoj tajnosti. U trenutku kada takav omotač dođe u kontakt sa vodom počinje postepena degradacija celog uređaja. Najimpresivnije je što na osnovu obrade i debljine svilenog omotača naučnici mogu da gotovo do u minut kontrolišu brzinu raspadanja celog sistema. Takođe, ovo iščezavanje može da traje od nekoliko minuta, do više godina.

Namena

Ako svi mi volimo da imamo uređaje za koje verujemo da će da traju večno, čemu onda elektronika koja je programirana da prestane da radi i raspadne se? Aktuelni trendovi na tržištu mobilnih telefona i tableta pokazuju da se svake godine pojavljuju modeli pored kojih prošlogodišnji uređaji izgledaju gotovo smešno, a za dve godine apsolutno prevaziđeno. Kako korisnici nabavljaju nove uređaje moraju da se reše starih. Procenjuje se da je, samo kod mobilnih telefona, trošak za zbrinjavanje materijala koji ne mogu da se recikliraju više od 50 miliona dolara na godišnjem nivou. To znači da je ova vrednost za svu zastarelu elektroniku višestruko veća. Kada bi se moderni aparati pravili od tranzijentne elektronike korist bi bila i velika ušteda i ekološka prednost prilikom eventualnog zbrinjavanja kad ovi uređaji postanu high-tech otpad.

Kontrolisana razgradnja je poželjna kod medicinskih uređaja jer bi to olakšalo brojne dijagnostičke i terapijski procese. Sve što se ugrađuje u telo mora ili da se pravi od posebnih materijala ili da se planirano vadi iz tela, najčešće ponovo na invazivan način. Specijalista za nove materijale dr sci Džon Rodžers jedan je od vodećih istraživača na ovom polju. U saradnji sa doktorom biomehanike Fiorencom Omenetom on je, na pacovima, uspešno testirao implantabilne biosenzore koji prate stanje rane (biohemija tkiva, prisustvo bakterija) tokom zarastanja. Napredna primena ovakvog sistema kod ljudi bila bi da se tokom operacija u telo postave senzori koji bi pomogli u postoperativnom praćenju pacijenta, a zatim bi se razgradili bez štetnih tragova. Slična upotreba ovakvih materijala bila bi i za pravljenje pametnih stabilizatora koji bi se ugradili uz prelomljene kosti kako bi olakšali zarastanje, ali posle toga ne bi morali da se operativno vade ili zauvek ostanu u telu (gde predstavljaju stanoviti rizik) nego bi lekar bežičnom vezom aktivirao početak razgradnje.

Vojska

Napredna elektronika koja može da se daljinski planirano uništi jeste nešto što će bez sumnje prvo videti svoju primenu u raznim specijalnim odeljcima (američke) vojske i bezbednosnih agencija. Još 2008. godine naučnom zajednicom počele su da se šire vesti da su istraživači na polju tranzijentne elektronike na rubu velikih otkrića. Još iste godine DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) je započela sa finansiranjem istraivača kao i organizovajem podrške za saradnju timova koji se bave razvojem ovih tehnologija i na taj način ubrzala rad stručnjaka sa pomenutih univerziteta. Danas već postoji prototip kamere od 64 megapiksela koja može da se programirano uništi po želji korisnika. Postoje i ideje za pravljenje kontrolnih mehanizama koji se oslanjaju na prolaznu elektroniku. Tako da bi, teoretski, oružja i eksplozivne naprave sa ovakvim čipovima mogli da budu programirani da rade samo tokom planiranog vremena nekog konflikta. Vojnici bi mogli da imaju u telima privremene biometrijske senzore tokom trajanja borbenih dejstava. U slučaju ranjavanja lekar bi mogao da trenutno pristupi podacima sa tih senzora i ubrza dijagnostiku. Analogna upotreba bi mogla da bude i kod drugih opasnih zanimanja bilo da su u pitanju fabrike bilo rudnici ili naftne bušotine.

Potencijal

Tranzijentna elektronika za sada je ograničena relativno malim brojem ulagača, ali kako popularnost ove tehnologije raste tako će i broj izumitelja koji mogu da osmisle nove, do sada neslućene namene. U slučaju ekoloških katastrofa mikro roboti sa senzorima mogli bi da pomognu tako što prate čišćenje zagađenog terena, a zatim da se sami raspadnu bez štetnih posledica po ekosistem. Upotreba ovakvih materijala u svemirskoj tehnologiji mogla bi da bude rešenje za smanjivanje količine „svemirskog otpada„ koji sa svakim danom predstavlja sve veću komplikaciju svemirskih misija i rada satelita. Sve navedeno možda deluje impresivno, ali izgledi su da je to samo najava bujice novih primena prolazne elektronike, bilo za finalne uređaje bilo za njihove proizvodne procese.

Dragan KOSOVAC