Con su alta conductividad eléctrica y transparencia óptica, El óxido de indio y estaño es uno de los materiales más utilizados para pantallas táctiles, pantallas de plasma, y electrónica flexible. Pero su precio en rápido aumento ha obligado a la industria electrónica a buscar otras alternativas.
Una alternativa potencial y más rentable es una película hecha con nanocables de plata, cables tan extremadamente delgados que son unidimensionales, incrustados en polímeros flexibles. Como óxido de indio y estaño, este material es transparente y conductor. Pero el desarrollo se ha estancado porque los científicos carecen de una comprensión fundamental de sus propiedades mecánicas.
Ahora Horacio Espinosa, el profesor James N. y Nancy J. Farley de Fabricación y Emprendimiento en la Escuela de Ingeniería McCormick de la Universidad Northwestern, ha dirigido una investigación que amplía la comprensión del comportamiento de los nanocables de plata en la electrónica.
Espinosa y su equipo investigaron la carga cíclica del material, que es una parte importante del análisis de fatiga porque muestra cómo reacciona el material a cargas fluctuantes de tensión.
"La carga cíclica es un comportamiento importante del material que debe investigarse para darse cuenta de las posibles aplicaciones del uso de nanocables de plata en la electrónica, Espinosa dijo:"El conocimiento de tal comportamiento permite a los diseñadores comprender cómo fallan estas películas conductoras y cómo mejorar su durabilidad".
Variando la tensión en nanocables de plata de menos de 120 nanómetros y controlando su deformación con microscopía electrónica, el equipo de investigación caracterizó el comportamiento mecánico cíclico. Descubrieron que la deformación permanente era parcialmente recuperable en los nanocables estudiados, lo que significa que algunos de los defectos del material en realidad se autocuraron y desaparecieron con la carga cíclica. Estos resultados indican que los nanocables de plata podrían soportar cargas cíclicas fuertes durante largos períodos de tiempo. que es un atributo clave necesario para la electrónica flexible.
"Estos nanocables de plata muestran propiedades mecánicas bastante inesperadas, Espinosa dijo. "Tuvimos que desarrollar nuevas técnicas experimentales para poder medir esta nueva propiedad del material".
Los hallazgos aparecieron recientemente en la portada de la revista. Nano letras . Otros coautores de Northwestern en el artículo son Rodrigo Bernal, un estudiante de doctorado recién graduado en el laboratorio de Espinosa, y Jiaxing Huang, profesor asociado de ciencia e ingeniería de materiales en McCormick.
"El siguiente paso es comprender cómo esta recuperación influye en el comportamiento de estos materiales cuando se flexionan millones de veces, "dijo Bernal, primer autor del artículo.
