Nye nanopartikler af bimetallegering til trykte elektroniske kredsløb

En Toyohashi Tech -forsker, i samarbejde med forskere ved Duke University, har opfundet en produktionsmetode til oxidationsresistente nanopartikler af kobberlegering til trykt elektronik. Disse nye nanopartikler blev produceret ved hjælp af en miljøvenlig og økonomisk 'trådeksplosion'-metode. Denne opfindelse vil udvide anvendelsesområdet for trykt elektronik.

"Trykt elektronik" har potentialet til at muliggøre billig fremstilling af elektronik på fleksible eller buede overflader, hvilket vil føre til brug af elektronik i mere varierede applikationer. Vi vil være i stand til at fremstille hjemmelavede mobiltelefoner eller smarture ved hjælp af en printer i fremtiden. Imidlertid, den lave ydeevne og høje omkostninger ved nuværende ledende blæk begrænser udviklingen af ​​trykt elektronik.

Nu, forskere ved Toyohashi Tech og Duke University har fundet en måde at producere nye kobberlegeringsnanopartikler, som kan bruges som hovedkomponenten i overkommelige ledende blæk med høj oxidationsmodstand. Forskerne sprængte elektriske legerings- eller snoede metaltråde i vand med et mildt reduktionsmiddel (C-vitamin) for at producere nanopartiklerne. Reduktionen i ledningsevne blev efterfølgende målt under barske forhold (høj temperatur og høj luftfugtighed).

"Vi har arbejdet på at udvikle en 'trådeksplosion'-metode til at producere nye metal-nanopartikler. Derefter, vi fandt ud af, at nogle af de producerede nanopartikler af kobberlegering havde både høj oxidationsmodstand og lav elektrisk modstand, " forklarer adjunkt Go Kawamura. "Desuden, nanopartiklerne har den fordel, at de er billige, fordi produktionsprocessen er meget økonomisk og miljøvenlig. "

Som resultat, kobber nanopartikler legeret med 1% Sn, 5% Ag, 5% Ni, eller 30 % Ni havde elektrisk ledningsevne svarende til kobbers; imidlertid, i modsætning til kobber, nanopartiklerne forblev ledende efter 24 timer ved 85 °C og 85 % relativ luftfugtighed. Med yderligere forbedring af den elektriske ledningsevne og oxidationsmodstand, nanopartikler af kobberlegering fremstillet ved trådeksplosion kan bruges til produktion af højtydende ledende blæk til en overkommelig pris, som vil bidrage til fremme af trykt elektronik. Forskerne håber også, at dette arbejde motiverer yderligere undersøgelse af at kombinere trådeksplosion med kemisk modifikation af eksplosionsmediet for at kontrollere sammensætningen og overfladekemien af ​​nanopartikler.