7440-22-4 / 銀納米線有巨大的應(yīng)用潛力！

銀納米線有巨大的應(yīng)用潛力！彎曲納米線的標(biāo)準(zhǔn)

彎曲納米線的標(biāo)準(zhǔn)，KAUST的一項研究表明，排列銀納米線的新方法使它們更耐用。這些納米線形成靈活、透明的導(dǎo)電層，可用于改進(jìn)的太陽能電池、應(yīng)變傳感器和下一代手機。將納米技術(shù)應(yīng)用于電子設(shè)備需要對單個微小部件進(jìn)行嚴(yán)格的測試，以確保它們經(jīng)得起使用。銀納米線作為連接器顯示出巨大的潛力，它可以被布置在柔性、近乎透明的網(wǎng)格中，用于觸摸屏或太陽能電池。

但目前還不清楚它們將如何應(yīng)對彎曲和攜帶電流帶來的長期壓力。測試大樣本納米粒子的體積特性很容易，但并不完全具有啟示性。然而，采用透射電鏡(TEM)可以檢測單個納米粒子。博士生尼廷·巴特拉和他的導(dǎo)師佩德羅·達(dá)·科斯塔走在了TEM新技術(shù)發(fā)展的最前沿，他們能夠詳細(xì)研究單個銀納米線。其主要研究是為TEM設(shè)計和制造樣品平臺原型(或芯片)，能夠以無與倫比的空間分辨率表征和操縱納米材料。

為了改進(jìn)昂貴的商用芯片，這些芯片含有一種非常脆弱的膜來支持納米顆粒，Batra和Da Costa在納米制造核心Labat KAUST的Ahad Syed的幫助下，現(xiàn)在已經(jīng)提交了他們自己的專利，這種芯片不需要膜就可以使用。研究人員將銀納米線從鉑電極上懸浮在定制的TEM芯片上，施加一系列電壓，直到納米線因電流加熱而失效。發(fā)現(xiàn)，當(dāng)直線型納米線達(dá)到一定的高電流密度時，在局部結(jié)構(gòu)缺陷決定的點上容易斷裂。

當(dāng)納米線從一開始就彎曲時，可以看到更有趣的行為。這些樣品往往會在高壓下彎曲而不是折斷，并且顯示出一種自愈的能力，因為它們通過電線外部的碳涂層保持在一起。一些納米線甚至在失敗之前就顯示出共振振動，比如吉他弦上的諧波。許多設(shè)備預(yù)計會被終端用戶反復(fù)彎曲和扭曲，這意味著將銀納米線的電響應(yīng)研究局限于直線結(jié)構(gòu)是不現(xiàn)實的，研究結(jié)果表明，使用彎曲的納米線而不是筆直的納米線。

可以將此類器件的故障率降到最低，自愈能力可以有效地延緩電路故障。許多一維金屬納米結(jié)構(gòu)被提出作為下一代電子器件的互連線。一般來說，關(guān)于電荷輸運特性的研究，考慮了具有本質(zhì)上直結(jié)構(gòu)的納米線(或納米管)中的低電流密度區(qū)域。在這種情況下，直接觀察相互連接納米絲電氣故障是罕見的，特別是對于最初彎曲的結(jié)構(gòu)。研究采用原位透射電鏡分析了懸浮銀納米線在電流密度增大時的電響應(yīng)和結(jié)構(gòu)響應(yīng)。

在低偏置率下，最初直納米線在擊穿前表現(xiàn)出細(xì)小的行為，伴隨著電遷移和逐漸縮頸的發(fā)生。相比之下，這些最初形狀彎曲的納米線表現(xiàn)出一系列混合的反應(yīng)，包括弦狀共振和結(jié)構(gòu)重排。值得注意的是，有人指出，改組并不一定會損害這些互聯(lián)體的運輸功能。因此，最初彎曲的納米線可以延遲連接器在意外電流沖擊下的災(zāi)難性故障，從而為未來納米電子設(shè)備帶來更高的彈性。