Japanse wetenschappers hebben een techniek ontwikkeld om een ​​op koper gebaseerde stof om te zetten in een materiaal dat de eigenschappen van kostbare en dure metalen zoals goud en zilver nabootst. Het nieuwe medium, gemaakt van koperen nanodeeltjes (zeer kleine op koper gebaseerde structuren) heeft veelbelovende toepassingen bij de productie van elektronische apparaten die anders afhankelijk zouden zijn van dure gouden en zilveren tegenhangers. Het is ook geschikt voor de fabricage van elektronische componenten met behulp van printtechnologieën die worden erkend als milieuvriendelijke productiemethoden. De studie werd op 29 januari gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .

De ontwikkeling van het Internet of Things (IoT) heeft de vraag naar dunne en draagbare elektronische apparaten snel doen toenemen. Bijvoorbeeld, IoT is afhankelijk van communicatie tussen apparaten, waarvoor antennes nodig waren waarvoor tot nu toe dure op goud en zilver gebaseerde metaalcomposieten nodig waren.

Daten, bestaande technieken voor de bereiding van koperen nanodeeltjes waren niet ideaal omdat ze ertoe leidden dat onzuiverheden aan het materiaal hechtten. Omdat deze onzuiverheden alleen via extreem hoge temperaturen konden worden verwijderd, koperen nanodeeltjes die bij kamertemperatuur zijn ontstaan, waren onzuiver en konden dus niet stollen tot bruikbare onderdelen. Tot nu, dit is een van de hindernissen geweest bij het creëren van een meer kosteneffectief alternatief voor gouden en zilveren onderdelen in elektronische apparaten.

De gezamenlijke studie tussen onderzoekers van Tohoku University en Mitsui Mining &Smelting Co., Ltd in Tokio rapporteert de succesvolle synthese van koperen nanodeeltjes met het vermogen om te stollen bij veel lagere temperaturen terwijl ze zuiver blijven. Het team heeft de structuur van de koperen nanodeeltjes veranderd en ze stabieler gemaakt, zodat ze niet degraderen bij lage temperaturen.

"Koper is een aantrekkelijk alternatief materiaal geweest bij de voorbereiding van elektrische circuits. Het belangrijkste onderdeel van het gebruik van koper is het veranderen ervan zodat het stolt bij lage temperaturen. Tot nu toe, dat was moeilijk omdat koper gemakkelijk in wisselwerking staat met het vocht in de lucht en degradeert, die in onstabiele nanodeeltjes verandert. Met de in deze studie gebruikte methoden die de structuur van de koolstof veranderen en daardoor stabieler maken, we hebben dit instabiliteitsprobleem met succes overwonnen, " voegt Kiyoshi Kanie toe, doctoraat, universitair hoofddocent aan het Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials van Tohoku University.

De onderzoekers hopen de toepassing van hun op koper gebaseerde nanodeeltjes verder uit te breiden dan alleen elektronica. Zij denken dat dit materiaal ook in andere sectoren van pas zal komen. "Onze methode creëerde effectief op koperen nanodeeltjes gebaseerde materialen die kunnen worden gebruikt in verschillende soorten on-demand flexibele en draagbare apparaten die gemakkelijk kunnen worden gefabriceerd via printprocessen tegen zeer lage kosten, ' voegt Kanie eraan toe.