弹性银纳米线是下一代柔性器件的关键

纳米级银的新用途可能是开发可伸缩电子产品的关键，如智能手机，平板电脑和其他电子设备。佛蒙特大学的研究人员发现，在纳米尺度下使用银可以制造具有显着强度和拉伸能力的纳米线。该大学机械工程教授Frederic Sansoz表示，他和他的研究团队多年来一直在研究金纳米线，当时他们开始有兴趣与具有相似结构和机械性能的其他金属一起工作以扩展他们的工作。当团队专注于银时，他们意识到由这种材料制成的纳米线与铂制成的纳米线反应不同，铂是他们正在试验的另一种金属。“银纳米线在没有断裂的情况下是超塑性的，而铂金纳米线在室温下伸长时是准脆性的，”他在接受采访时告诉设计新闻。Sansoz说，研究人员意识到银纳米线除了具有显着的灵活性外还有许多好处。他们说，它们具有导热和导电性能，可以用作导电电极材料。他们还展示了其他特性，使其适用于下一代柔性电子产品。

“它们在变形过程中的抗拉强度也非常高，比它们的大体积高出50倍以上，因为经典的”更小更强“的趋势，”Sansoz说。“此外，银纳米线网络薄膜已被证明是透明且非常灵活的，这对于新的柔性，可拉伸和有机电子应用尤为重要。”

事实上，这种银线可以被制成网状物，传导电流，允许光线透过，并且可以非常容易地弯曲，使其非常适合作为下一代电子设备中的电极材料，他说。

“银纳米线网络薄膜......直径10纳米到50纳米，应具有超高强度，同时具有导电性，柔韧性和透明性，”Sansoz解释道。“这可以通过柔性透明金属薄膜取代目前在智能手机和触摸屏显示器上制造电极的导电材料 - 脆性ITO(氧化铟锡)陶瓷材料 - 在变形过程中具有超高抗断裂性。”

研究人员在Nature Materials杂志上发表了一篇关于他们工作的论文。他们说，在文章中，他们还表明银纳米线可以通过晶体滑移和表面扩散之间的耦合机制具有自愈能力，可以治愈变形产生的表面缺陷。“这种自愈机制对于直径在10纳米到50纳米范围内的银纳米线来说是全新的和独特的，”Sansoz说。

他补充说，由于银纳米线合成已经很成熟，许多公司已经大量在线销售它们，使其在商业应用中的应用成为迫在眉睫的现实。

“触摸屏显示器行业已经为下一代柔性显示器采用了这些材料，例如电子纸和大小为85英寸的大面积触摸屏，”Sansoz说。“这项技术还有新的有前途的工业应用，可用于能量收集中的柔性太阳能电池，以及微电子元件的室温焊接。”

他补充说，在这条生产线上，纳米线 - 抗菌 - 可用于与医学生物组织结合的生物传感器。

Sansoz说，研究人员计划继续研究具有相同直径的银纳米线网络的力学行为，以及他们的研究结论如何适用于不同类型的金属。