Исследование было опубликовано 29 января в Scientific Reports, онлайн-журнале с открытым доступом, управляемом Nature.
Развитие Интернета вещей (IoT) быстро увеличило спрос на тонкие и носимые электронные устройства. Например, Интернет вещей зависит от связи между устройствами, для чего требуются антенны, для которых до сих пор требовались дорогие металлические композиты на основе золота и серебра.
На сегодняшний день существующие методы получения наночастиц меди не являются идеальными, поскольку они приводят к прилипанию примесей к материалу.
Поскольку эти примеси можно было удалить только с помощью чрезвычайно высоких температур, наночастицы меди, созданные при комнатной температуре, были нечистыми и, следовательно, не могли затвердеть в пригодные для использования части. До сих пор это было одним из препятствий на пути создания более экономичной альтернативы золотым и серебряным деталям в электронных устройствах.
Совместное исследование ученых из Университета Тохоку и Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd в Токио сообщает об успешном синтезе наночастиц меди со способностью затвердевать при гораздо более низких температурах, оставаясь чистыми.
Команда изменила структуру наночастиц меди и сделала их более стабильными, чтобы они не разлагались при низких температурах.
"Медь была привлекательным альтернативным материалом при подготовке электрических цепей. Самая важная часть использования меди – это ее изменение таким образом, чтобы она затвердевала при низких температурах. Пока это было сложно, потому что медь легко взаимодействует с влагой в воздухе и разлагается, превращаясь в нестабильные наночастицы.
С помощью методов, использованных в этом исследовании, которые изменяют структуру углерода и тем самым делают его более стабильным, мы успешно преодолели эту проблему нестабильности », – добавляет Киёси Кани, Ph.D., доцент Института междисциплинарных исследований перспективных материалов Университета Тохоку.
Исследователи надеются расширить область применения своих наночастиц на основе меди не только в электронике.
Они считают, что этот материал будет полезен и в других сферах. «Наш метод эффективно создал материалы на основе наночастиц меди, которые можно использовать в различных типах гибких и носимых устройств по запросу, которые можно легко изготавливать с помощью процессов печати с очень низкими затратами», – добавляет Кани.