工程师们想出了一个远程使电子产品分解的绝招。这项技术代表了一种新型的瞬态电子产品,它们的设计初衷是在不再需要时消失。在这种情况下,能够销毁电路的化学物质会一直被密封起来——直到你用无线电波解锁它们。这意味着,如果一台包含这些电子产品的设备被盗,你可以远程命令它自毁,抹掉其数据。
康奈尔大学电气工程教授、这项新设计的研发人员之一阿米特·拉尔说:“它literally 会化为空气。”“几乎没有残骸留在原地。”
科学家们希望利用瞬态电子技术制造可自行消失而无需手术移除的医疗植入物。或者它们可能会出现在沉积在森林和海洋中的传感器中,用于测量污染或二氧化碳水平等。这样一来,人类或机器人就不用再跑去收集它们了。
其他研究人员正在设计使用水或热来触发自毁的瞬态电子产品。但这种方法存在一些缺点——你肯定不希望你的设备一遇上下雨就立刻开始溶解。因此,拉尔和他的团队创造了只有在被命令时才会消失的电子产品。
该设计由嵌入聚碳酸酯外壳中的微芯片组成。外壳内部有装有铷和铯等金属的微小腔室。这些金属会与氧气发生反应,是破坏芯片的关键。“你可以有效地将其视为一种自触发燃料,”拉尔说。“不像汽油需要火柴点燃,这里你只需将其暴露在空气中,它就会开始反应。”
大多数时候,金属被石墨烯和氮化硅制成的膜阻挡。为了释放它们,研究人员向芯片发送无线电信号。然后,芯片通过其电池将电流传递过膜。这会加热石墨烯,使其膨胀直到破裂氮化硅。然后空气可以涌入并开始与金属反应。这种化学反应产生的热量会涌入塑料外壳,使其破裂并最终蒸发。
随着外壳破裂,微芯片也可能随之破碎。“一旦你加热这些东西,其内部会产生足够的应力,将芯片分解成非常非常小的碎片,”拉尔说。他还正在尝试使用加热时会形成氢氟酸的化学物质来蚀刻芯片。
装有这些电子设备的小工具在大多数时候是安全的。然而,“我不会说你在它自毁时应该拿着它,”拉尔说。他表示,理论上,该设备可以配备传感器,在附近有人时防止其蒸发。
该团队已于12月获得了这项新技术专利。一旦电子设备分解,你就会留下由氧化铯和氧化铷组成的细粉末、来自硅芯片的沙子、来自石墨烯的微小碳屑以及电池。拉尔在霍尼韦尔航空航天公司的同事也在研发可蒸发电池。
这一切都发生在一个大约 0.04 英寸宽的立方体中。“你可以把它们想象成乐高积木,”拉尔说。用这些微小零件构建的设备可以被编程为同时触发所有这些零件,或只销毁选定的几个。
拉尔设想这项技术可以用于环境传感器,当接收到无人机飞过头顶的信号时,这些传感器就会消失。另一种可能性是利用电子设备分解时释放的能量来驱动微型机器人。或者这项技术可以使消费类电子产品更易于回收。拉尔说,一旦手机中的电路崩溃,金或铂等贵金属就会留下用于回收。手机的外壳和螺丝也可能由可蒸发的塑料制成。