Estándar de seguridad mejorado para dispositivos electrónicos

Los físicos aplicados de la Universidad de Sydney han propuesto nuevos estándares para medir la fuga de humedad en dispositivos electrónicos como marcapasos, implantes auditivos y reemplazos de retina.

Los investigadores, que recibieron fondos de asociación de la industria a través del Consejo de Investigación de Australia para realizar el estudio, dicen que los nuevos estándares de humedad podrían brindar a los usuarios de implantes electrónicos una confianza adicional para operar dispositivos que cambian la vida. También dicen que el sistema de prueba de humedad mejorado podría usarse en la industria emergente de energía renovable, donde las células solares de nueva generación requieren altos estándares para el control de la humedad.

Los implantes electrónicos deben poder funcionar con éxito en entornos húmedos del cuerpo humano. Si bien es fácil detectar la posibilidad de grandes fugas de hardware durante la fabricación, las pequeñas fugas pueden eludir la detección y se requieren pruebas estándar para garantizar la seguridad y evitar fallas causadas por la humedad.

El profesor David Mackenzie, de la Escuela de Física de la Universidad de Sydney, dijo: Medición precisa La penetración de la humedad en los dispositivos médicos es esencial para garantizar un rendimiento a largo plazo. La medición precisa necesita un estándar industrial preciso para evaluar el riesgo de fugas ”.

Dijo que hay sistemas disponibles comercialmente que miden la humedad relativa, pero no son lo suficientemente sensibles para las aplicaciones más exigentes en dispositivos biomédicos implantables. Mediante el uso de la tecnología de espectroscopia de masas, la medición del helio como alternativa a la fuga de humedad es la prueba estándar de facto de la industria para las pequeñas fugas críticas que son difíciles de detectar.

En la práctica y en la mayoría de los casos, prueba de helio Dispositivos electrónicos Es un buen punto de referencia, pero al mejorar el cumplimiento en un factor de 10, creemos que la industria puede garantizar más la seguridad de los implantes biomédicos «, dijo el profesor MacKenzie.

Dijo que «las pruebas de detección de fugas de helio se utilizan ampliamente para localizar los sitios de fugas más sensibles, pero la medición directa de fugas de gas o agua líquida a sensibilidades similares ha demostrado ser muy difícil hasta ahora».

El profesor McKinsey y sus colegas del Instituto Nacional de Metrología del Gobierno de Australia han desarrollado una prueba estandarizada de fugas y han demostrado cómo usarla para verificar la calidad del empaque o la contención de los dispositivos médicos.

Han publicado su investigación en la American Chemical Society. Materiales aplicados y fachadas.

El autor principal, el Dr. Wenwen Lei del Instituto Nacional de Metrología, dijo: “Para sensibilidades muy altas, es importante que tratemos de medir directamente el riesgo de fugas de agua en lugar de la medición real de helio, que no es precisa.

“El agua tiene habilidades especiales para penetrar espacios muy pequeños debido a su diferente comportamiento. Por ejemplo, recientemente se descubrió que el agua funciona de una manera realmente extraña en los nanotubos de carbono, donde el agua no parece estar tocando los lados de los pequeños pasajes ni mucho más grande que una millonésima parte de un cabello humano «.

El profesor MacKenzie dijo: «Una ‘fuga a nanoescala’ sería realmente peligrosa si ocurriera en dispositivos médicos, especialmente aquellos que tienen muchas aberturas, como un ojo electrónico».

La nueva fuga de humedad estándar abre nuevos caminos al estudiar el comportamiento del agua en un material polimérico estable. Usando las nuevas pruebas, los investigadores compararon directamente la fuga de agua y la fuga de helio en estructuras de prueba biomédicas. Descubrieron que en la mayoría de los casos, las mediciones calibradas de las tasas de fuga de humedad excedían las tasas de fuga de helio, especialmente para fugas muy pequeñas y grandes.

Mirando sus hallazgos Agua Caja Goteando Hasta 10 veces la tasa de fuga de helio, sugieren fortalecer el estándar de cumplimiento para Helio El dispositivo biomédico prueba diez veces, o un orden de magnitud.

“A medida que mejoremos la tecnología electrónica, los implantes portátiles se volverán cada vez más populares, por lo que es importante brindar a las personas este nivel adicional de garantía de seguridad”, dijo el profesor MacKenzie.