פיתוח חדש: שבב שיודע לתקן את עצמו

חוקרים במכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech) פיתחו שבב בעל יכולות "ריפוי עצמי" שמסוגל להתאושש מבעיות כגון מתח נמוך או כשל טרנזיסטורים

מפחיד לאן שטכנולוגיה יכולה להגיע לפעמים. אבל אם חושבים על זה, זהו צעד הגיוני ומתבקש.

כבר שנים שאנשים משתמשים בטכנולוגיה אלקטרונית, ורגילים לתקן או להחליף מכשירים חשמליים שהתקלקלו – אם עקב התחממות יתר, בעיות מתח, או כשלים אחרים של רכיבים אלקטרוניים רגישים.

אבל מה אם למכשירים שלנו הייתה את היכולת לתקן את עצמם?

ובמהירות כזו שאפילו לא הייתם מרגישים שהם התקלקלו?

יכולת דומה הודגמה כבר בעבר, כאשר ב-2011 דווח על חוקרים באוניברסיטת אילינוי שפיתחו מערכת קפסולות שהותקנה לאורך נתיבים מוליכים של מעגל, וכאשר נקטע החיבור מסיבה כלשהי, הקפסולות הופעלו אוטומטית ושחררו מתכת נוזלית שתיקנה את המוליכות שאבדה.

מערכת הקפסולות – טכנולוגיה קודמת מ-2011

אך החוקרים של Caltech לקחו את הרעיון כמה צעדים קדימה, כאשר השבב הקטן (בגודל מטבע) שהם פיתחו מכיל טכנולוגיית ניטור הבודקת צריכת זרם ומתח, כמו גם טמפרטורה, ומעגל נפרד המתוכנת לאבחן תקלות באמצעות המידע שנאסף.

כאשר המערכת מזהה תקלה, היא מסוגלת לתכנת את השבב ליצור מעקף סביב האיזור הפגוע.

בדומה למוח אנושי לאחר טראומה. כאשר חלק במוח נפגע, הוא יוצר (עם הזמן) מעקפים ומחדש חלק או את כל היכולת שאיבד בעקבות הפציעה.

כאן ניתן לראות את המעגל לפני ואחרי פגיעת הלייזר

למרות שהשבב מתואר כבעל יכולת "ריפוי עצמי", אין כל בנייה מחדש המעורבת בתהליך.

החוקרים בדקו את הפיתוח שלהם באמצעות הפגזת מעגלים של מגבירי אות אלקטרוניים באמצעות לייזר רב עוצמה שפגע במספר מקומות. תוך כשנייה, השבבים הסתגלו ויצרו מעקף שאיפשר למכשיר להמשיך לתפקד.

"זה היה מדהים בפעם הראשונה שהמערכת עבדה וריפאה את עצמה. הרגשנו כאילו אנחנו עדים לצעד הראשון באבולוציה של מעגלים משולבים", מספר אלי האג'ימירי (Ali Hajimiri), הפרופסור של מחלקת הנדסת החשמל במכון. "אנחנו פשוט הפצצנו בערך חצי מהמגברים האלקטרוניים, ואידינו חלק מהרכיבים, כמו טרנזיסטורים למשל. ולמרות זאת השבב הצליח להחזיר את המערכת לביצועים כמעט אופטימליים"

שבב הבקרה שבלב הטכנולוגיה אינו מכיל את כל התסריטים האפשריים לפגיעה. במקום לתכנת אותו בצורה זו, החוקרים העדיפו לתת לו את היכולת (כפי הנראה באמצעות אלגוריתם של אינטיליגנציה מלאכותית) לבחור בצורה האופטימלית לטיפול בבעיה – תוך כדי שהוא נסמך אך ורק על הנתונים שהוא מקבל מהחיישנים שהוזכרו.

וזוהי הגדלה של איזור פגיעת הלייזר. מכתש ששורף ומאדה כל מה שבאיזור הפגיעה

כדי להראות את היכולת של המערכת, החוקרים עשו שימוש במעגלים משולבים בתדר גבוה כדי להדגים את ישימות הטכנולוגיה גם במערכות המתקדמות ביותר.

ההשלכות של פריצת הדרך הזו הן עצומות. העולם צועד בכיוון של מכונות מלחמה עצמאיות או עצמאיות למחצה. אם ישלבו טכנולוגיה כזו במטוס ללא-טייס למשל, הוא יוכל לספוג מספר פגיעות, לשחזר תפקודים שנפגעו על ידי מעקפים בזמן טיסה, ולהמשיך במשימה שלו ללא הפרעה.

כמובן שיש גם הרבה מאוד יישומים לא מלחמתיים, אך מחקרים מסוג זה ממומנים באופן תדיר על ידי הממשלה או הצבא למטרות צבאיות מובהקות מלכתחילה.

בנוסף, זהו צעד ברור לכיוון עתיד שבו מכונות יהפכו לבלתי הריסות. הן יידעו לתקן את עצמן, או לפחות את הרכיבים האלקטרוניים (אם לא המיכניים) שלהן.

האם זה יהיה עתיד שטוב לחיות בו, או אולי הרבה פחות בטוח? שתפו אותנו בדעתכם בתגובות!