Estas son imágenes de microscopio electrónico de transmisión de barrido de campo brillante (BF), mapeos elementales compuestos (Compo), e ilustraciones de nanopartículas de aleación de Cu que contienen 30 por ciento de Ni antes y después del tratamiento de oxidación a 85 ° C y 85 por ciento de humedad relativa. Crédito:COPYRIGHT (C) 2016 Universidad de Tecnología de Toyohashi.
Un investigador de Toyohashi Tech, en cooperación con investigadores de la Universidad de Duke, ha inventado un método de producción de nanopartículas de aleación de cobre resistentes a la oxidación para electrónica impresa. Estas nuevas nanopartículas se produjeron mediante un método de "explosión de alambre" económico y respetuoso con el medio ambiente. Esta invención ampliará la gama de aplicaciones de la electrónica impresa.
La "electrónica impresa" tiene el potencial de permitir la fabricación de componentes electrónicos a bajo costo en superficies flexibles o curvas, lo que conducirá al uso de la electrónica en aplicaciones más variadas. Podremos fabricar teléfonos móviles caseros o relojes inteligentes usando una impresora en el futuro. Sin embargo, el bajo rendimiento y el alto costo de las tintas conductoras actuales limitan el avance de la electrónica impresa.
Ahora, investigadores de Toyohashi Tech y la Universidad de Duke han encontrado una manera de producir nuevas nanopartículas de aleación de cobre, que se puede utilizar como componente principal de tintas conductoras asequibles con alta resistencia a la oxidación. Los investigadores explotaron eléctricamente alambres de aleación o de metal trenzado en agua con un agente reductor suave (vitamina C) para producir las nanopartículas. Posteriormente se midió la reducción de la conductividad en condiciones duras (alta temperatura y alta humedad).
El profesor asistente Go Kawamura en conversación con su alumno. Crédito:COPYRIGHT (C) 2016 Universidad de Tecnología de Toyohashi.
"Hemos estado trabajando en el desarrollo de un método de 'explosión de alambre' para producir nuevas nanopartículas metálicas. Luego, Descubrimos que algunas de las nanopartículas de aleación de cobre producidas poseían tanto una alta resistencia a la oxidación como una baja resistencia eléctrica, "explica el profesor asistente Go Kawamura". Además, las nanopartículas tienen la ventaja de ser económicas porque el proceso de producción es muy económico y respetuoso con el medio ambiente ".
Como resultado, nanopartículas de cobre aleadas con 1% de Sn, 5% Ag, 5% Ni, o el 30% de Ni tenía conductividades eléctricas similares a las del cobre; sin embargo, a diferencia del cobre, las nanopartículas permanecieron conductoras después de 24 ha 85 ° C y 85% de humedad relativa. Con una mayor mejora de la conductividad eléctrica y la resistencia a la oxidación, Las nanopartículas de aleación de cobre preparadas por explosión de alambre podrían usarse para la producción de tintas conductoras asequibles de alto rendimiento. lo que contribuirá al avance de la electrónica impresa. Los investigadores también esperan que este trabajo motive un estudio adicional de la combinación de la explosión del alambre con la modificación química del medio de explosión para controlar la composición y la química de la superficie de las nanopartículas.
