Ze zijn flexibel en de meest geleidende van de metalen nanodraden, volgens het Terasaki Institute in Los Angeles, hoewel ze gevoelig zijn voor corrosie.
"Zilveren nanodraden zijn gebruikt als elektroden in verschillende elektronische apparaten, maar hun commerciële gebruik is belemmerd door hun kwetsbaarheid voor de corrosieve effecten van warmte, licht en vocht", aldus het Instituut. “Zulke corrosie kan resulteren in putjes en gaten of etsen op het oppervlak van de nanodraad. Etsen kan zeer schadelijk zijn voor de prestaties van op zilveren nanodraad gebaseerde apparaten en kan zelfs leiden tot falen ervan.”
Omdat de roosterafstand bijna hetzelfde is als die van zilver, kan vergulden het oppervlak effectief beschermen met een innig verbonden goudoppervlak, behalve dat bepaalde goudionen (Au+ of Au3+) hechten op een vreemde manier die poriën in het oppervlak achterlaat.
Een truc die de onderzoekers ontdekten, was om het goud eerst te complexeren met SO32- ionen, waarna ze in egale poriënvrije coatings terechtkomen. Waarna ze een ongecompliceerde, oplossingsgerichte methode op kamertemperatuur ontwikkelden om het hele proces te implementeren.
De resulterende zilveren nanodraden hebben stabiele poriënvrije 3nm gouden coatings.
"We hebben elke mogelijke uitdaging overwogen bij het ontwerpen van een effectieve methode om de levensduur van op zilveren nanodraad gebaseerde apparaten te verlengen", aldus onderzoeker dr. Yangzhi Zhu. "Onze gegevens laten duidelijk zien dat we in staat waren om effectieve oplossingen voor deze uitdagingen te creëren."
Wanneer nanodraden werden blootgesteld aan lucht, werden volgens het instituut ongecoate zilveren nanodraden na tien dagen beschadigd, terwijl hun met goud beklede neven en nichten zelfs na zes maanden onveranderd waren. "Vergelijkbare resultaten werden verkregen nadat beide nanodraden waren blootgesteld aan de schadelijke effecten van waterstofperoxide en natrium-gebufferde zoutoplossing." In flexibele transparante elektroden die zijn blootgesteld aan hitte en vochtigheid "begaven de niet-gecoate nanodraden het na 12 dagen, maar de prestaties van de met goud beklede zilveren nanodraden waren vergelijkbaar met die van de best presterende commerciële nanodraden."
Dat wil niet zeggen dat de vergulde draden onder alle omstandigheden oneindig lang meegaan, maar ze gaan veel langer mee dan ongecoate draden.
Lees voor meer informatie 'Ultrathin-shell epitaxiale Ag@Au core-shell nanowires voor hoogwaardige en chemisch stabiele elektronische, optische en mechanische apparaten', gepubliceerd door SpringerLink. De volledige paper kan zonder betaling worden gedownload via de link.