Le placage à l'or prolonge la durée de vie des nanofils d'argent

Mise à jour : 6 août 2023
Le placage à l'or prolonge la durée de vie des nanofils d'argent

Ils sont flexibles et les plus conducteurs des nano-fils métalliques, selon le Terasaki Institute de Los Angeles, bien qu'ils soient sujets à la corrosion.

"Les nanofils d'argent ont été utilisés comme électrodes dans divers appareils électroniques, cependant, leur utilisation commerciale a été entravée par leur vulnérabilité aux effets corrosifs de la chaleur, de la lumière et de l'humidité", a déclaré l'Institut. « Une telle corrosion peut entraîner des piqûres et des trous ou une gravure sur la surface des nanofils. La gravure peut être très préjudiciable aux performances des dispositifs à base de nanofils d'argent et peut même conduire à leur défaillance. »

Comme l'espacement du réseau est presque le même que celui de l'argent, le placage à l'or peut protéger efficacement la surface avec une surface d'or intimement liée, sauf que certains ions d'or (Au+ ou Au3+) s'attachent d'une manière étrange qui laisse des pores à la surface.

Une astuce découverte par les chercheurs consistait à d'abord complexer l'or avec du SO32- ions, après quoi ils se déposent dans des revêtements même sans pores. Après quoi, ils ont créé une méthode simple à température ambiante basée sur une solution pour mettre en œuvre l'ensemble du processus.

Les nanofils d'argent résultants ont des revêtements d'or stables sans pores de 3 nm.

« Nous avons examiné tous les défis possibles dans la conception d'une méthode efficace pour augmenter la longévité des dispositifs à base de nanofils d'argent », a déclaré le chercheur Dr Yangzhi Zhu. « Nos données montrent clairement que nous avons été en mesure de créer des solutions efficaces à ces défis. »

Selon l'institut, lorsque les nanofils étaient exposés à l'air, les nanofils d'argent non revêtus étaient endommagés après dix jours, tandis que leurs cousins ​​dorés étaient inchangés même après six mois. "Des résultats similaires ont été obtenus après que les deux nanofils aient été exposés aux effets néfastes du peroxyde d'hydrogène et des submersions salines tamponnées au sodium." Dans les électrodes transparentes flexibles exposées à la chaleur et à l'humidité, "les nanofils non revêtus ont échoué après 12 jours, mais les performances des nanofils d'argent revêtus d'or étaient comparables à celles des nanofils commerciaux les plus performants".

Cela ne veut pas dire que les fils plaqués or survivent indéfiniment dans toutes les circonstances, mais ils durent beaucoup plus longtemps que les fils non revêtus.

Pour en savoir plus, lisez « Ultrathin-shell epitaxial Ag@Au core-shell nanowires for high-performance and chimiquement stables électroniques, optiques et mécaniques », publié par SpringerLink. Le document complet peut être téléchargé sans paiement à partir du lien.