Essayez de plier votre iPhone en deux. Ou enroulez votre tablette comme un parchemin. Ou enroulez un téléviseur à écran tactile autour d'un poteau. n'a pas si bien fonctionné, l'a fait? C'est parce que le matériau céramique utilisé pour fabriquer de nombreux écrans tactiles d'aujourd'hui n'a que deux des trois qualités requises :il est conducteur, c'est transparent, mais ce n'est pas flexible.

"C'est cassant et donc si vous le pliez, ça casse, " dit Frederic Sansoz, scientifique de l'Université du Vermont, un professeur de génie mécanique.

Mais Sansoz et une équipe d'autres scientifiques ont fait une découverte qui pourrait changer cela. En travaillant avec de l'argent à une échelle extrêmement petite - des nanofils de quelques centaines d'atomes d'épaisseur - ils ont découvert qu'ils pouvaient fabriquer des fils à la fois super résistants " et extensibles comme de la gomme, " il dit.

Ce genre de fil d'argent pourrait être façonné en un maillage qui conduit le courant, laisse passer la lumière et se plie si facilement " que vous pourrez peut-être faire un nœud à votre smartphone, " il dit.

Ou, comme ils l'écrivent dans leur étude, "nous rapportons un super-allongement inhabituel à température ambiante sans ramollissement dans les nanocristaux d'argent cubiques centrés sur le visage."

Les résultats de l'équipe ont été publiés dans le numéro d'avril de la revue Matériaux naturels .

Petit est plus fort

Sansoz de l'UVM, son collaborateur Scott Mao à l'Université de Pittsburgh, et leurs collègues ont mené des recherches pionnières sur la façon de transformer les métaux mous, y compris l'or, en fils ultra-résistants à l'échelle nanométrique. Cela fait partie d'un domaine de recherche en pleine croissance qui montre qu'étant donné que les matériaux sont conçus pour être de plus en plus petits, il est possible d'éliminer de nombreux défauts à l'échelle atomique. "Et cela les rend beaucoup plus forts, " il dit, "généralement, plus petit est plus fort."

Mais il y a un problème. "Alors que tu les rends plus forts, ils deviennent cassants. C'est du chewing-gum contre du verre à vitre, " dit Sansoz.

C'est pourquoi il a été très surpris par ce que l'équipe a découvert sur l'argent.

Comme les fils d'argent sont de plus en plus petits, jusqu'à environ 40 nanomètres, ils suivent la tendance attendue :ils deviennent relativement plus forts et plus cassants. Mais des recherches antérieures menées par d'autres scientifiques avaient montré qu'à une petite taille encore plus extrême - en dessous de 10 nanomètres - l'argent fait quelque chose de bizarre. "Il se comporte comme un dessert à la gélatine Jello, " dit Sansoz. " Il devient très mou lorsqu'il est comprimé, a très peu de force, et revient lentement à sa forme d'origine."

Les scientifiques des matériaux émettent l'hypothèse que cela se produit parce que les cristaux d'argent sont si petits que la plupart de leurs atomes sont à la surface, avec très peu d'atomes intérieurs. Cela permet à la diffusion d'atomes individuels de la surface de dominer le comportement du métal au lieu de la fissuration et du glissement des réseaux organisés d'atomes à l'intérieur. Cela provoque ces plus petits, mais solide, cristaux d'argent pour avoir un comportement liquide même à température ambiante.

« Donc, notre question était :que se passe-t-il dans l'écart entre 10 nanomètres et 40 nanomètres ? » dit Sansoz. "C'est la première étude à examiner cette gamme de diamètres de nanofils."

Attention à l'écart

Ce que l'équipe de scientifiques a découvert dans l'écart, en utilisant à la fois un microscope électronique et des modèles atomistiques sur un superordinateur, c'est que « les deux mécanismes coexistent en même temps, " dit Sansoz. Cela donne aux fils d'argent dans cette zone peu explorée à la fois la force du principe "plus petit est plus fort" avec l'étrangeté liquide de leurs petits cousins. À cette taille de Boucle d'or, lorsque des défauts se forment à la surface du fil lorsqu'il est séparé, "puis la diffusion entre et guérit le défaut, " dit Sansoz. " Donc ça s'étire et s'étire et s'étire - s'allongeant jusqu'à deux cent pour cent. "

Des progrès remarquables ont été réalisés depuis 2010 dans l'application des nanofils d'argent en électronique, Sansoz dit, y compris les électrodes conductrices pour les écrans tactiles. Et certaines entreprises travaillent dur pour appliquer ces fils à la création d'écrans flexibles rentables. "Mais, à l'heure actuelle, ils fabriquent totalement dans le noir, " dit Sansoz. " Ils ne savent pas quelle taille de fil est la meilleure. " Sa nouvelle découverte devrait donner aux chimistes et aux ingénieurs industriels une taille cible pour créer des fils d'argent qui pourraient conduire aux premiers téléphones pliables.