Intenta doblar tu iPhone por la mitad. O enrolle su tableta como un pergamino. O envuelva un televisor con pantalla táctil alrededor de un poste. No funcionó tan bien ¿lo hizo? Esto se debe a que el material cerámico que se utiliza para fabricar muchas de las pantallas táctiles actuales tiene solo dos de las tres cualidades necesarias:es conductor, es transparente, pero no flexible.

"Es quebradizo y si lo doblas, se rompe, "dice el científico de la Universidad de Vermont, Frederic Sansoz, profesor de ingeniería mecánica.

Pero Sansoz y un equipo de otros científicos han hecho un descubrimiento que puede cambiar eso. Trabajando con plata a una escala cada vez más pequeña (nanocables de unos pocos cientos de átomos de espesor), descubrieron que podían fabricar cables que eran a la vez súper fuertes "y elásticos como la goma de mascar. " él dice.

Este tipo de alambre de plata se podría formar en una malla que conduzca la corriente, permite que la luz brille a través y se dobla tan fácilmente "que es posible que pueda atar su teléfono inteligente en un nudo, " él dice.

O, mientras escriben en su estudio, "informamos sobre el alargamiento inusual a temperatura ambiente sin ablandamiento en nanocristales de plata cúbicos centrados en la cara".

Los resultados del equipo se publicaron en la edición de abril de la revista. Materiales de la naturaleza .

Lo pequeño es más fuerte

Sansoz de UVM, su colaborador Scott Mao en la Universidad de Pittsburgh, y sus colegas han dirigido investigaciones pioneras sobre cómo transformar metales blandos, incluido el oro, en cables súper fuertes a nanoescala. Es parte de un área de investigación en crecimiento que muestra que a medida que los materiales se diseñan para ser cada vez más pequeños, es posible eliminar muchos defectos a escala atómica. "Y esto los hace mucho más fuertes, " él dice, "generalmente, más pequeño es más fuerte ".

Pero hay un problema. "A medida que los haces más fuertes, se vuelven frágiles. Es mascar chicle versus vidrio de ventana, "Dice Sansoz.

Por eso le sorprendió mucho lo que descubrió el equipo sobre la plata.

A medida que los alambres de plata se hacen cada vez más pequeños, hasta unos 40 nanómetros, siguen la tendencia esperada:se vuelven relativamente más fuertes y más frágiles. Pero investigaciones anteriores de otros científicos habían demostrado que con una pequeñez aún más extrema, por debajo de los 10 nanómetros, la plata produce algo extraño. "Se comporta como un postre de gelatina de gelatina, "Dice Sansoz." Se vuelve muy suave cuando se comprime, tiene muy poca fuerza, y vuelve lentamente a su forma original ".

Los científicos de materiales plantean la hipótesis de que esto sucede porque los cristales de plata son tan pequeños que la mayoría de sus átomos están en la superficie. con muy pocos átomos interiores. Esto permite que la difusión de átomos individuales desde la superficie domine el comportamiento del metal en lugar del agrietamiento y deslizamiento de las redes organizadas de átomos en su interior. Esto hace que estos pequeños, pero sólido Los cristales de plata tienen un comportamiento similar al de un líquido incluso a temperatura ambiente.

"Entonces nuestra pregunta fue:¿qué está pasando en la brecha entre 10 nanómetros y 40 nanómetros?" dice Sansoz. "Este es el primer estudio que analiza esta gama de diámetros de nanocables".

Cuidado con la brecha

Lo que el equipo de científicos encontró en la brecha, utilizando tanto un microscopio electrónico como modelos atomísticos en una supercomputadora, es que "los dos mecanismos coexisten al mismo tiempo, "Dice Sansoz. Esto le da a los alambres de plata en esa zona poco explorada tanto la fuerza del principio de" más pequeño es más fuerte "con la rareza líquida de sus primos más pequeños. En este tamaño de Ricitos de Oro, cuando se forman defectos en la superficie del cable cuando se separa, "entonces entra la difusión y cura el defecto, "Dice Sansoz." Así que simplemente se estira y se estira y se estira, alargándose hasta un doscientos por ciento ".

Ha habido un progreso notable desde 2010 en la aplicación de nanocables de plata en la electrónica, Sansoz dice:incluidos electrodos conductores para pantallas táctiles. Y algunas empresas están trabajando arduamente para aplicar estos cables a la creación de pantallas flexibles rentables. "Pero, ahora, están fabricando totalmente en la oscuridad, ", Dice Sansoz." No saben qué tamaño de cable es mejor ". Su nuevo descubrimiento debería dar a los químicos e ingenieros industriales un tamaño objetivo para crear cables plateados que podrían dar lugar a los primeros teléfonos plegables.