Pelapisan emas membuat kawat nano perak bertahan lebih lama

Pembaruan: 6 Agustus 2023
Pelapisan emas membuat kawat nano perak bertahan lebih lama

Mereka fleksibel dan paling konduktif dari kabel nano logam, menurut Institut Terasaki di Los Angeles, meskipun mereka rentan terhadap korosi.

“Kawat nano perak telah digunakan sebagai elektroda di berbagai perangkat elektronik, namun, penggunaan komersialnya terhambat oleh kerentanannya terhadap efek korosif panas, cahaya, dan kelembaban,” kata Institut. “Korosi tersebut dapat mengakibatkan lubang dan lubang atau etsa pada permukaan kawat nano. Etsa dapat sangat merusak kinerja perangkat berbasis kawat nano perak dan bahkan dapat menyebabkan kegagalannya.”

Karena jarak kisi hampir sama dengan perak, pelapisan emas dapat secara efektif melindungi permukaan dengan permukaan emas yang terikat erat, kecuali ion emas tertentu (Au+ atau Au3+) menempel dengan cara yang aneh yang meninggalkan pori-pori di permukaan.

Trik yang ditemukan para peneliti adalah pertama-tama mengkomplekskan emas dengan SO32- ion, setelah itu mereka berbaring di lapisan bahkan bebas pori. Setelah itu mereka menciptakan metode suhu kamar berbasis solusi langsung untuk mengimplementasikan seluruh proses.

Kawat nano perak yang dihasilkan memiliki lapisan emas 3nm bebas pori yang stabil.

“Kami mempertimbangkan setiap kemungkinan tantangan dalam merancang metode yang efektif untuk meningkatkan umur panjang perangkat berbasis kawat nano perak,” kata peneliti Dr Yangzhi Zhu. “Data kami dengan jelas menunjukkan bahwa kami mampu menciptakan solusi efektif untuk tantangan ini.”

Ketika kawat nano terkena udara, menurut institut tersebut, kawat nano perak yang tidak dilapisi rusak setelah sepuluh hari sementara sepupu berlapis emas mereka tidak berubah bahkan setelah enam bulan. “Hasil serupa diperoleh setelah kedua kawat nano terkena efek merusak hidrogen peroksida dan perendaman garam buffer natrium.” Dalam elektroda transparan fleksibel yang terkena panas dan kelembaban “kawat nano non-dilapisi gagal setelah 12 hari, tetapi kinerja kawat nano perak berlapis emas sebanding dengan kawat nano komersial berkinerja terbaik.”

Itu tidak berarti kabel berlapis emas bertahan tanpa batas dalam semua keadaan, tetapi mereka bertahan lebih lama daripada kabel yang tidak dilapisi.

Untuk mempelajari lebih lanjut, baca 'Ultrathin-shell epitaxial Ag@Au core-shell nanowires untuk perangkat elektronik, optik, dan mekanik berkinerja tinggi dan stabil secara kimia', diterbitkan oleh SpringerLink. Makalah lengkap dapat diunduh tanpa pembayaran dari tautan.