بسیاری از ایده‌های ارائه شده در حوزه‌های مختلف فناوری، برگرفته از قوانین طبیعت یا توانایی موجودات مختلف است. طراحی هواپیماها، زیردریایی‌ها و سیستم‌های مخابراتی، تنها مثال‌هایی از طراحی‌های صورت گرفته بر اساس مکانیزم‌های زیستی طبیعت است. در همین راستا، محققین دانشگاه هنگ‌کنگ، اخیراً با الهام از رفتار کلونی مورچه‌ها، موفق به طراحی یک سیستم خودسامان دهنده مبتنی بر نانوذرات شده‌اند که می‌تواند برای تعمیر مدارهای الکتریکی شکسته شده، مورد استفاده قرار گیرد.

حشرات اجتماعی، مانند مورچه‌ها، به خاطر داشتن کلونی، قادر به انجام کارهای پیچیده‌ای هستند. آن‌ها قادرند تا با تعامل میان اعضا و اتصال به یکدیگر، یک پل زنده تشکیل داده و از روی شکاف‌های بزرگ، عبور نمایند. نکته الهام‌بخش این مسئله، توانایی مورچه‌ها برای انجام کارهای پیچیده و مختلف است. وقتی یک مورچه شکافی را در مسیر خود مشاهده می‌کند، متوقف نشده و عقب‌نشینی نمی‌کند؛ بلکه با ایجاد یک پل، این امکان را برای دیگر مورچه‌ها فراهم آورده تا از روی او عبور نمایند.

در فناوری ارائه شده توسط محققین هنگ‌کنگی، با الهام از رفتار مورچه‌ها در تعامل با یکدیگر و ایجاد یک پل ارتباطی، قابلیت جدیدی فراهم شده تا از نانوذرات اکسید آهن، به منظور حل برخی از مشکلات اتصالی در مدارهای الکترونیکی، استفاده نمود. با توجه به خاصیت مغناطیسی نانوذرات اکسید آهن، می‌توان رفتار آن‌ها را با استفاده از یک میدان مغناطیسی، کنترل نمود که این همان رفتار تعاملی مورچه‌ها با یکدیگر را تداعی می‌نماید. در واقع، سیستم مورد استفاده در این تحقیقات، مبتنی بر شیوه هم‌طراز شدن مورچه‌ها برای ساخت یک پل جهت عبور از یک شکاف بوده که به جای مورچه‌ها، نانوذرات اکسید آهن قرار داشته و شکاف‌های موجود در طبیعت نیز، همان شکستگی‌ها یا قطعی‌های ایجاد شده در مدارات الکترونیکی می‌باشند.

ذرات اکسید آهن، با روکشی از جنس طلا که رسانای الکتریسیته است، پوشانده شده و به این ترتیب، ذرات می‌توانند تحت یک میدان مغناطیسی خارجی، آرایش یافته و به یک ساختار رسانا تبدیل شوند که با تنظیم میدان مغناطیسی، می‌توان ضخامت و طول آن را کنترل نمود.

این فناوری، مثال دیگری از نحوه الهام گرفتن علم و فناوری از طبیعت است. مشابه کلونی‌ مورچه‌ها، نانوذرات در کنار یکدیگر، قادرند کارهایی فراتر از یک نانوذره مجزا را انجام دهند. در حال حاضر، قرارگیری این نانوذرات در کنار یکدیگر، این امکان را فراهم نموده که مدارهای شکسته را در یک سطح دوبعدی تعمیر نمود. با این وجود، به منظور توسعه فناوری برای برقراری اتصالات در سه بعد و بهبود دقت آن، نیاز به تست‌های بیشتری وجود دارد.

مرجع: «Science Times»