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越高級(jí)的電子設(shè)備，其電子電路就越加精細(xì)與復(fù)雜。也許在導(dǎo)電電路上出現(xiàn)一個(gè)肉眼都難以辨識(shí)的裂縫，整個(gè)電路就壞掉了。而其過于精細(xì)的尺寸又讓焊接技術(shù)無法施展。

為了解決這個(gè)難題，美國科學(xué)家近日發(fā)明了基于納米粒子的自驅(qū)動(dòng)"納米機(jī)器人"。它們可以找到并自動(dòng)修復(fù)電路的破損部位。

這是來自美國University of California, San Diego的Jinxing Li研究小組的最新成果。研究者使用了“兩面神粒子(Janus Particle)”的策略?！皟擅嫔窳Ｗ印钡妹诠糯ＥD神話的兩面神形象，是目前納米研究領(lǐng)域的大熱門。

Jinxing Li將金納米粒子的一面涂覆鉑涂層。在外加過氧化氫溶液的情況下，鉑會(huì)迅速催化其分解并產(chǎn)生氧氣，氧氣反過來能推動(dòng)納米粒子進(jìn)行無規(guī)運(yùn)動(dòng)(比布朗運(yùn)動(dòng)更加劇烈)。

受血小板凝血并修復(fù)傷口原理的啟示，Li想到如果這些粒子遇到電路中的裂紋，他們就會(huì)聚集在此重新接通電路。但問題是，納米粒子怎么能找到這些破損點(diǎn)呢？

這時(shí)候，他們又在兩面神粒子的另一面做了點(diǎn)文章--用十八烷基硫醇修飾賦予其一定的疏水性。這樣粒子就可以與電路劃傷后暴露出來的絕緣疏水襯底相互作用與結(jié)合。另一方面，粒子之間的結(jié)合也可以更加牢固。

納米粒子的尺寸對(duì)其功能的實(shí)現(xiàn)有所影響。常見微電子設(shè)備與電路的裂紋寬度在0.5-2.2微米之間。只有與此尺寸匹配的粒子才會(huì)在"亂撞"的過程中"入坑"。Li演示了這一技術(shù)。在電路裂痕處先后滴加粒子懸濁液與過氧化氫之后，一半以上的粒子都會(huì)在裂痕處聚集，并起到修復(fù)作用。

納米粒子的時(shí)間延遲顯微圖像表明粒子傾向于聚集在導(dǎo)致電路破損的縫隙處

預(yù)計(jì)這項(xiàng)技術(shù)將在太陽能電池、柔性電子設(shè)備的修復(fù)應(yīng)用中大放異彩。

參考文獻(xiàn)：

Li, J.; Shklyaev, O. E.; Li, T.; Liu, W.; Shum, H.; Rozen, I.; Balazs, A. C.;Wang, J., Self-Propelled Nanomotors Autonomously Seek and Repair Cracks. Nano Letters 2015, 15 (10).