彈性銀納米線是下一代柔性器件的關(guān)鍵

納米級(jí)銀的新用途可能是開(kāi)發(fā)可伸縮電子產(chǎn)品的關(guān)鍵，如智能手機(jī)，平板電腦和其他電子設(shè)備。佛蒙特大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，在納米尺度下使用銀可以制造具有顯著強(qiáng)度和拉伸能力的納米線。該大學(xué)機(jī)械工程教授Frederic Sansoz表示，他和他的研究團(tuán)隊(duì)多年來(lái)一直在研究金納米線，當(dāng)時(shí)他們開(kāi)始有興趣與具有相似結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能的其他金屬一起工作以擴(kuò)展他們的工作。當(dāng)團(tuán)隊(duì)專注于銀時(shí)，他們意識(shí)到由這種材料制成的納米線與鉑制成的納米線反應(yīng)不同，鉑是他們正在試驗(yàn)的另一種金屬。“銀納米線在沒(méi)有斷裂的情況下是超塑性的，而鉑金納米線在室溫下伸長(zhǎng)時(shí)是準(zhǔn)脆性的，”他在接受采訪時(shí)告訴設(shè)計(jì)新聞。Sansoz說(shuō)，研究人員意識(shí)到銀納米線除了具有顯著的靈活性外還有許多好處。他們說(shuō)，它們具有導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能，可以用作導(dǎo)電電極材料。他們還展示了其他特性，使其適用于下一代柔性電子產(chǎn)品。

“它們?cè)谧冃芜^(guò)程中的抗拉強(qiáng)度也非常高，比它們的大體積高出50倍以上，因?yàn)榻?jīng)典的”更小更強(qiáng)“的趨勢(shì)，”Sansoz說(shuō)。“此外，銀納米線網(wǎng)絡(luò)薄膜已被證明是透明且非常靈活的，這對(duì)于新的柔性，可拉伸和有機(jī)電子應(yīng)用尤為重要。”

事實(shí)上，這種銀線可以被制成網(wǎng)狀物，傳導(dǎo)電流，允許光線透過(guò)，并且可以非常容易地彎曲，使其非常適合作為下一代電子設(shè)備中的電極材料，他說(shuō)。

“銀納米線網(wǎng)絡(luò)薄膜......直徑10納米到50納米，應(yīng)具有超高強(qiáng)度，同時(shí)具有導(dǎo)電性，柔韌性和透明性，”Sansoz解釋道。“這可以通過(guò)柔性透明金屬薄膜取代目前在智能手機(jī)和觸摸屏顯示器上制造電極的導(dǎo)電材料 - 脆性ITO(氧化銦錫)陶瓷材料 - 在變形過(guò)程中具有超高抗斷裂性。”

研究人員在Nature Materials雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于他們工作的論文。他們說(shuō)，在文章中，他們還表明銀納米線可以通過(guò)晶體滑移和表面擴(kuò)散之間的耦合機(jī)制具有自愈能力，可以治愈變形產(chǎn)生的表面缺陷。“這種自愈機(jī)制對(duì)于直徑在10納米到50納米范圍內(nèi)的銀納米線來(lái)說(shuō)是全新的和獨(dú)特的，”Sansoz說(shuō)。

他補(bǔ)充說(shuō)，由于銀納米線合成已經(jīng)很成熟，許多公司已經(jīng)大量在線銷售它們，使其在商業(yè)應(yīng)用中的應(yīng)用成為迫在眉睫的現(xiàn)實(shí)。

“觸摸屏顯示器行業(yè)已經(jīng)為下一代柔性顯示器采用了這些材料，例如電子紙和大小為85英寸的大面積觸摸屏，”Sansoz說(shuō)。“這項(xiàng)技術(shù)還有新的有前途的工業(yè)應(yīng)用，可用于能量收集中的柔性太陽(yáng)能電池，以及微電子元件的室溫焊接。”

他補(bǔ)充說(shuō)，在這條生產(chǎn)線上，納米線 - 抗菌 - 可用于與醫(yī)學(xué)生物組織結(jié)合的生物傳感器。

Sansoz說(shuō)，研究人員計(jì)劃繼續(xù)研究具有相同直徑的銀納米線網(wǎng)絡(luò)的力學(xué)行為，以及他們的研究結(jié)論如何適用于不同類型的金屬。