Intente doblar su iPhone por la mitad. O enrolle su tableta como un pergamino. O enrolle un televisor con pantalla táctil alrededor de un poste. No funcionó tan bien, ¿verdad? Esto se debe a que el material cerámico utilizado para hacer muchas de las pantallas táctiles actualessolo tiene dos de las tres cualidades necesarias: es conductivo, es transparente, pero no es flexible.
"Es frágil y, si lo dobla, se rompe", dice el científico de la Universidad de Vermont Frederic Sansoz, profesor de ingeniería mecánica.
Pero Sansoz y un equipo de otros científicos han hecho un descubrimiento que puede cambiar eso. Trabajando con plata a una escala cada vez más pequeña, nanocables de unos pocos cientos de átomos de espesor, descubrieron que podían fabricar cables que eran ambos super-fuerte "y elástico como el chicle", dice.
Este tipo de cable plateado podría formarse en una malla que conduce la corriente, permite que la luz brille y se dobla tan fácilmente "es posible que pueda atar su teléfono inteligente en un nudo", dice.
O, como escriben en su estudio, "informamos sobre-alargamiento inusual a temperatura ambiente sin suavizar en nanocristales de plata cúbicos centrados en la cara".
Los resultados del equipo se publicaron en la edición de abril de la revista Materiales de la naturaleza .
Pequeño es más fuerte
Sansoz de UVM, su colaborador Scott Mao en la Universidad de Pittsburgh, y sus colegas han liderado investigaciones pioneras sobre cómo transformar metales blandos, incluido el oro, en alambres súper fuertes a nanoescala. Es parte de un área de investigación en crecimiento quemuestra que a medida que los materiales están diseñados para ser cada vez más pequeños, es posible eliminar muchos defectos a escala atómica ". Y esto los hace mucho más fuertes", dice, "en general, más pequeño es más fuerte".
Pero hay un problema. "A medida que los haces más fuertes, se vuelven frágiles. Es goma de mascar versus vidrio de ventana", dice Sansoz.
Es por eso que estaba muy sorprendido por lo que el equipo descubrió sobre la plata.
A medida que los alambres de plata se hacen cada vez más pequeños, hasta unos 40 nanómetros, siguen la tendencia esperada: se vuelven relativamente más fuertes y más frágiles. Pero investigaciones anteriores de otros científicos han demostrado que en una pequeñez aún más extrema:debajo de 10 nanómetros, la plata hace algo extraño ". Se comporta como un postre de gelatina de gelatina", dice Sansoz. "Se vuelve muy suave cuando se comprime, tiene muy poca fuerza y lentamente vuelve a su forma original".
Los científicos de materiales plantean la hipótesis de que esto sucede porque los cristales de plata son tan pequeños que la mayoría de sus átomos están en la superficie, con muy pocos átomos interiores. Esto permite que la difusión de átomos individuales desde la superficie domine el comportamiento del metal en lugar delagrietamiento y deslizamiento de redes organizadas de átomos en el interior. Esto hace que estos cristales de plata más pequeños pero sólidos tengan un comportamiento similar al líquido incluso a temperatura ambiente.
"Entonces nuestra pregunta fue: ¿qué está pasando en la brecha entre 10 nanómetros y 40 nanómetros?", Dice Sansoz. "Este es el primer estudio que analiza este rango de diámetros de nanocables".
Cuidado con la brecha
Lo que el equipo de científicos encontró en la brecha, usando un microscopio electrónico y modelos atomísticos en una supercomputadora, es que "los dos mecanismos coexisten al mismo tiempo", dice Sansoz. Esto le da alambres de plata en ese pequeño ...En la zona explorada, tanto la fuerza del principio de "más pequeño es más fuerte" con la rareza líquida de sus primos más pequeños. En este tamaño similar a Ricitos de Oro, cuando se forman defectos en la superficie del cable cuando se separa ", luego la difusiónentra y cura el defecto ", dice Sansoz." Así que solo se estira y se estira y se estira, alargándose hasta doscientos por ciento ".
Ha habido un progreso notable desde 2010 en la aplicación de nanocables de plata en la electrónica, dice Sansoz, incluidos los electrodos conductores para pantallas táctiles. Y algunas compañías están trabajando duro para aplicar estos cables para crear pantallas flexibles rentables ". Pero, en este momento,están fabricando totalmente en la oscuridad ", dice Sansoz," no saben qué tamaño de cable es el mejor ". Su nuevo descubrimiento debería dar a los químicos e ingenieros industriales un tamaño objetivo para crear cables plateados que podrían conducir a los primeros teléfonos plegables.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Vermont . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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