彈性銀納米線是下一代柔性器件的關鍵

納米級銀的新用途可能是開發(fā)可伸縮電子產(chǎn)品的關鍵，如智能手機，平板電腦和其他電子設備。佛蒙特大學的研究人員發(fā)現(xiàn)，在納米尺度下使用銀可以制造具有顯著強度和拉伸能力的納米線。該大學機械工程教授Frederic Sansoz表示，他和他的研究團隊多年來一直在研究金納米線，當時他們開始有興趣與具有相似結構和機械性能的其他金屬一起工作以擴展他們的工作。當團隊專注于銀時，他們意識到由這種材料制成的納米線與鉑制成的納米線反應不同，鉑是他們正在試驗的另一種金屬。“銀納米線在沒有斷裂的情況下是超塑性的，而鉑金納米線在室溫下伸長時是準脆性的，”他在接受采訪時告訴設計新聞。Sansoz說，研究人員意識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，它們具有導熱和導電性能，可以用作導電電極材料。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。

“它們在變形過程中的抗拉強度也非常高，比它們的大體積高出50倍以上，因為經(jīng)典的”更小更強“的趨勢，”Sansoz說。“此外，銀納米線網(wǎng)絡薄膜已被證明是透明且非常靈活的，這對于新的柔性，可拉伸和有機電子應用尤為重要。”

事實上，這種銀線可以被制成網(wǎng)狀物，傳導電流，允許光線透過，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備中的電極材料，他說。

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

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

他補充說，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)應用中的應用成為迫在眉睫的現(xiàn)實。

“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。“這項技術還有新的有前途的工業(yè)應用，可用于能量收集中的柔性太陽能電池，以及微電子元件的室溫焊接。”

他補充說，在這條生產(chǎn)線上，納米線 - 抗菌 - 可用于與醫(yī)學生物組織結合的生物傳感器。

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