Cosa causa la 'morte' dei gadget elettronici?

elettronica mini

Stavi guardando la televisione, giocando con la consolle, modificando un importante documento e all’improvviso… si è spento tutto? Colpa dei baffi. Già, c’è qualcuno che alla classica reazione di deluso stupore, di imprecazioni estese quanto inutili o alla classica “botta a mano aperta” sull’apparecchio esanime, ha reagito cercando di capire cosa genera queste “morti elettroniche improvvise”.

Questo qualcuno si chiama Yong Sun - uno studente di ingegneria meccanica che sta acquisendo il dottorato presso l'Università della Carolina del Sud in Ingegneria e Informatica - ed ha risolto una parte del puzzle. Sembrerebbe che questi “micro-assassini” siano filamenti microscopici conosciuti come “whiskers” (dall’inglese “baffi”). Questi filamenti si generano, prendono vita, sulle microsaldature, crescono estendendosi e creano cortocircuiti lambendo le saldature vicine.

In realtà il fenomeno era conosciuto già dal 1940, ma il modo in cui questi whiskers si formassero e crescessero non era ancora chiaro, almeno fino all’arrivo del brillante studente di ingegneria. Yong Sun ha usato un metodo chiamato digital image correlation (correlazione di immagini digitali) per monitorare le deformazioni della superficie delle saldature ed è stato in grado di dimostrare come la crescita di questi “baffi” sia causata dall’alto gradiente di tensione accumulata nel dispositivo oggetto dello studio.

Gli esiti della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Scripta Materialia e gli hanno garantito il premio Acta Student Award consacrandolo tra i soli sei ad essersi aggiudicati il prestigioso riconoscimento. Naturalmente i risvolti della ricerca vanno molto al di la dell'allungare la vita agli oggetti elettronici di consumo.

La Nasa stessa ha riscontrato diversi guasti ai satelliti commerciali che afferiscono a questo fenomeno. Addirittura sistemi di puntamento missilistico, centrali nucleari e pacemaker sono stati vittima di questi baffi di stagno e potrebbero essere anche alla base del ritiro di alcuni veicoli Toyota dal mercato che rimanevano “accelerati”. In un primo momento il problema era stato risolto aggiungendo del piombo alle saldature, solo fino a quando l’Unione Europea ha posto il divieto di utilizzare il piombo nelle saldature, nel 2006 ed a causa della sua tossicità.

Se consideriamo che il progresso nel campo della microelettronica tende alla componentistica su scala nanometrica possiamo immaginare bene come, col passare del tempo, il problema dei whiskers diventerà sempre più serio, visto che in spazi ristrettissimi conviveranno sempre un maggior numero di componenti elettronici. Se il problema è interrompere un film sul più bello o non finire il quadro del nuovo gioco, beh, tutto ok, ma se i guasti, come accennato, colpiscono un missile, una centrale nucleare o un aereo in volo, speriamo se ne venga a capo in fretta.

Andrea Pallini

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