Samme egenskaber, lavere omkostninger-Kobberbaseret alternativ til næste generations elektronik

Japanske videnskabsmænd har udviklet en teknik til at omdanne et kobberbaseret stof til et materiale, der efterligner egenskaber af ædle og dyre metaller som guld og sølv. Det nye medie, lavet af kobbernanopartikler (meget små kobberbaserede strukturer) har lovende anvendelser i produktionen af ​​elektroniske enheder, der ellers ville afhænge af dyre guld- og sølv-modstykker. Det er også velegnet til fremstilling af elektroniske komponenter ved hjælp af printteknologier, der er anerkendt som miljøvenlige produktionsmetoder. Undersøgelsen blev offentliggjort den 29. januar i Videnskabelige rapporter .

Udviklingen af ​​Internet of Things (IoT) har hurtigt øget efterspørgslen efter tynde og bærbare elektroniske enheder. For eksempel, IoT afhænger af kommunikation mellem enheder, hvilket kræver antenner, der hidtil har krævet dyre guld- og sølvbaserede metalkompositter.

Til dato, eksisterende teknikker til fremstilling af kobbernanopartikler har ikke været ideelle, da de resulterede i, at urenheder satte sig fast på materialet. Da disse urenheder kun kunne fjernes via ekstremt høje temperaturer, kobbernanopartikler, der blev skabt ved stuetemperatur, var urene og kunne derfor ikke størkne til brugbare dele. Indtil nu, dette har været en af ​​forhindringerne for at skabe et mere omkostningseffektivt alternativ til guld- og sølvdele i elektroniske enheder.

Den fælles undersøgelse mellem forskere ved Tohoku University og Mitsui Mining &Smelting Co., Ltd i Tokyo rapporterer om den vellykkede syntese af kobbernanopartikler med evnen til at størkne ved meget lavere temperaturer, mens de forbliver rene. Holdet har ændret strukturen af ​​kobbernanopartiklerne og gjort dem mere stabile, så de ikke nedbrydes ved lave temperaturer.

"Kobber har været et attraktivt alternativt materiale til fremstilling af elektriske kredsløb. Den vigtigste del af brugen af ​​kobber er at ændre det, så det størkner ved lave temperaturer. Indtil videre det har været svært, fordi kobber let interagerer med fugten i luften og nedbrydes, som bliver til ustabile nanopartikler. Med de metoder, der anvendes i denne undersøgelse, der ændrer kulstofets struktur og derved gør det mere stabilt, vi har med succes overvundet dette ustabilitetsproblem, " tilføjer Kiyoshi Kanie, Ph.D., lektor ved Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials ved Tohoku University.

Forskerne håber at udvide anvendelsen af ​​deres kobberbaserede nanopartikler ud over blot elektronik. De mener, at dette materiale også vil være nyttigt i andre sektorer. "Vores metode skabte effektivt kobber nanopartikel-baserede materialer, der kan bruges i forskellige typer on-demand fleksible og bærbare enheder, der nemt kan fremstilles via printprocesser til en meget lav pris, "Tilføjer Kanie.