Физики изобрели деликатную сварку нанопроводов светом

Новое достижение пригодится во многих областях, где необходимо получить тончайшую сеть контактов или электродов из исходного материала, который портится при малейшем прикосновении или перегреве.

Учёные из Стэнфордского университета разработали и испытали новый способ сварки металлических нанопроводков. Секрет технологии кроется в интересных свойствах плазмонов — квазичастиц, возникающих в электронном газе в момент, когда на металл действует световая волна.

Учёные размещали на подложках россыпь нанопроводов из серебра, а затем облучали их ярким пучком света. Но это не была простая сварка за счёт нагрева всех проводов скопом, как кажется на первый взгляд (фото Erik C. Garnett et al./ Nature Materials).

Исследователи выяснили, что при хаотичном расположении свободно лежащих нанопроводков наиболее сильные волны плазмонов возникают как раз в тех местах, где они нужны. Дело в том, что верхний проводок тут выступает в роли антенны, направляющей волну к нижнему проводу, аккурат в место контакта.

Узлы пересечения проводов (фото Stanford University/ School of Engineering).

В качестве примера учёные распылили суспензию, содержащую серебряные нанопровода, на пластиковую плёнку Saran. После просушивания материал облучили – получилась тонкая проводящая плёнка, почти прозрачная и к тому же не теряющая своих электрических свойств после складывания и разворачивания.

Экспериментаторы напоминают, что прежний способ сварки нанопроводов путём «тотального» нагрева здесь не сработал бы, поскольку пластик расплавился бы раньше серебра.

(Об опыте его авторы рассказали в Nature Materials.)