La placcatura in oro fa durare molto più a lungo i nanofili d'argento

Aggiornamento: 6 agosto 2023
La placcatura in oro fa durare molto più a lungo i nanofili d'argento

Sono flessibili e i più conduttivi dei nanofili metallici, secondo il Terasaki Institute di Los Angeles, sebbene siano soggetti a corrosione.

"I nanofili d'argento sono stati impiegati come elettrodi in vari dispositivi elettronici, tuttavia, il loro uso commerciale è stato ostacolato dalla loro vulnerabilità agli effetti corrosivi di calore, luce e umidità", ha affermato l'Istituto. “Tale corrosione può provocare buche e buchi o incisioni sulla superficie del nanofilo. L'incisione può essere altamente dannosa per le prestazioni dei dispositivi basati su nanofili d'argento e può persino portare al loro fallimento.

Poiché la spaziatura del reticolo è quasi la stessa dell'argento, la placcatura in oro può proteggere efficacemente la superficie con una superficie d'oro intimamente legata, tranne che alcuni ioni d'oro (Au+ o Au3+) si attaccano in modo strano lasciando dei pori in superficie.

Un trucco scoperto dai ricercatori è stato quello di complessare prima l'oro con SO32- ioni, dopo di che si depositano in rivestimenti anche privi di pori. Dopo di che hanno creato un metodo a temperatura ambiente basato su una soluzione semplice per implementare l'intero processo.

I nanofili d'argento risultanti hanno rivestimenti stabili in oro da 3 nm privi di pori.

"Abbiamo considerato ogni possibile sfida nella progettazione di un metodo efficace per aumentare la longevità dei dispositivi basati su nanofili d'argento", ha affermato il ricercatore Dr Yangzhi Zhu. "I nostri dati mostrano chiaramente che siamo stati in grado di creare soluzioni efficaci a queste sfide".

Quando i nanofili sono stati esposti all'aria, secondo l'istituto, i nanofili d'argento non rivestiti sono stati danneggiati dopo dieci giorni mentre i loro cugini rivestiti d'oro sono rimasti invariati anche dopo sei mesi. "Risultati simili sono stati ottenuti dopo che entrambi i nanofili sono stati esposti agli effetti dannosi del perossido di idrogeno e delle immersioni con soluzione salina tamponata con sodio". In elettrodi trasparenti flessibili esposti a calore e umidità "i nanofili non rivestiti si sono guastati dopo 12 giorni, ma le prestazioni dei nanofili d'argento rivestiti in oro erano paragonabili ai nanofili commerciali ad alte prestazioni".

Ciò non significa che i fili placcati in oro sopravvivano indefinitamente in tutte le circostanze, ma durano molto più a lungo dei fili non rivestiti.

Per saperne di più, leggi "Nanofili core-shell Ag@Au epitassiali a guscio ultrasottile per dispositivi elettronici, ottici e meccanici ad alte prestazioni e chimicamente stabili", pubblicato da SpringerLink. Il documento completo può essere scaricato senza pagamento dal link.