Perché si rompono i dispositivi elettronici?

A volte pare ci sia qualcosa di soprannaturale e maligno nei dispositivi elettronici: sul più bello schermi ultrapiatti, computer portatili, eBook reader smettono di funzionare, senza alcuna ragione apparente. Spesso non vale nemmeno la pena spendere tempo e denaro per farli riparare: ma sarebbe bello, almeno, scoprire il motivo del guasto improvviso. Secondo la scienza, i “colpevoli” più comuni sono i cosiddetti whisker, piccoli filamenti metallici simili a capelli, che crescono sullo strato di stagno utilizzato per coprire i circuiti elettronici. Queste fibre causano spesso cortocircuiti, perché agiscono da ponti elettrici, conducendo l’elettricità tra componenti che dovrebbero invece rimanere isolati. Ma come e perché, a un certo punto della “vita” di un dispositivo, si generano i whisker? La scienza, finora, non era riuscita a dare una risposta al problema.

A trovare il bandolo della matassa è stato Yong Sun, studente di dottorato in ingegneria meccanica al College of Engineering della University of South Carolina. Sun ha utilizzato una tecnica detta correlazione delle immagini digitali, con la quale ha monitorato i cambiamenti che avvengono sulle superfici dei circuiti, riuscendo così a dimostrare che la crescita dei whisker sarebbe dovuta a un gradiente di deformazione che si accumula all’interno del dispositivo. In sostanza, i componenti elettrici generano i maligni filamenti a causa degli stress meccanici ed elettrici cui sono sottoposti nel tempo. Il lavoro di Sun è stato pubblicato sulla rivista Scripta Materialia ed è valso al ricercatore il prestigioso premio Student Acta.

L’importanza della scoperta va ben oltre l’estensione del ciclo di vita dell’elettronica di consumo: anche la Nasa potrebbe essere interessata, dato che molti guasti ai satelliti commerciali sono causati proprio dai whisker. E lo stesso potrebbe valere per sistemi missilistici, centrali nucleari e pace-maker. “È una ricerca molto importante”, ha commentato orgoglioso Sun. “I dispositivi elettronici sono ormai ovunque, e sono sempre più piccoli. Quello dei whisker è un problema da risolvere, e noi abbiamo indicato la strada da percorrere”.

Riferimenti: Scripta Materalia doi:10.1016/j.scriptamat.2011.05.007

Via: Wired.it

Credits immagine: Patrick Rasenberg/Flickr