Разработан метод сварки нанопроволок светом

Изображение серебряной наносетки, полученное при помощи сканирующего электронного микроскопа (фото Mark Brongersma/Stanford).
Схема обработки светом и результат "наносварки" (иллюстрация Nature Materials).
Исследование показало, что обработка нанопроводков в течение 60 и 120 секунд даёт один и тот же результат. Масштабная линейка √ 500 нанометров (фото Nature Materials).
Изображение серебряной наносетки, полученное при помощи сканирующего электронного микроскопа (фото Mark Brongersma/Stanford).
Схема обработки светом и результат "наносварки" (иллюстрация Nature Materials).
Исследование показало, что обработка нанопроводков в течение 60 и 120 секунд даёт один и тот же результат. Масштабная линейка √ 500 нанометров (фото Nature Materials).

Одной из областей интенсивного исследования в области нанотехнологий является создание электропроводящих сеток из металлических нанопроводков. Их преимущество заключается в исключительной электропроводности, низкой стоимости и простоте обработки, отмечает ресурс Nanowerk.

Однако сварить между собой невидимые глазу трубки не так-то просто. Учёные из Стэнфорда нашли элегантное решение проблемы: в своей статье они предложили новую методику создания больших наносетей из серебряных нанопроводков при помощи обычного света.

Материаловеды обнаружили, что воздействие белого света на узлы скрещенных металлических нанопроводков приводит к их спаиванию. Обычно для создания таких сетей используется нагрев всего образца: в течение 20 минут при температуре около 200 °С. Новая методика позволяет точечно воздействовать на узлы сеток светом, что гораздо быстрее, а также позволяет избежать перегрева узлов, что в дальнейшем может вызвать их разрушение.

За "сварку" в местах пересечений микроскопических проволочек отвечают плазмоны, которые генерирует падающий свет. Волны плазмонов разогревают место контакта, но исчезают, как только контакт спаивается в единое целое.

Преимущество нового метода заключается ещё и в том, что плавление является самоограничивающимся. Эта особенность значительно повышает контроль, скорость и энергоэффективность наноразмерной сварки.

В конце учёные получают крепкую сетку из серебряных нанопроводков, которая на просвет кажется совершенно прозрачной. Такую сеть можно использовать для создания окон, генерирующих электрический ток, светодиодов, солнечных панелей и сенсорных дисплеев нового класса.

В дальнейшем исследователи из Стэнфорда планируют создавать наносетки из других металлов, например, из меди. Они найдут ещё большее применение в технике, добавляет статья Королевского химического общества.