Un nouvel aérogel ultraléger à nanofils d'argent développé par le scientifique du Lawrence Livermore National Laboratory est si léger qu'il pourrait reposer sur un bouton de rose fragile sans que la fleur ne flétrisse. Crédit :Laboratoire national Lawrence Livermore
Un nouvel aérogel ultraléger à nanofils d'argent pourrait donner un coup de pouce aux industries de l'énergie et de l'électronique.
Les mousses métalliques (ou métaux poreux) représentent une nouvelle classe de matériaux aux propriétés uniques, notamment légères, grande surface, conductivité électrique élevée et faible conductivité thermique. Des chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ont créé un nouvel aérogel ultraléger à nanofils d'argent qui pourrait conduire à des avancées dans les piles à combustible, stockage d'Energie, dispositifs médicaux et électronique.
Il est si léger qu'il pourrait se poser sur un bouton de rose fragile sans que la fleur ne flétrisse.
Mais les méthodes classiques de création de ces mousses nécessitent des conditions de fabrication exigeantes notamment à haute température, haute pression et/ou exclusion stricte de l'oxygène. Dans certains cas, ils ne sont pas évolutifs pour la production de masse. Utiliser des nanofils comme blocs de construction, la fabrication d'aérogels d'argent n'a pas ces limitations. En outre, les nouveaux aérogels d'argent ont des densités réglables, structures poreuses contrôlées, conductivité électrique et propriétés mécaniques améliorées, ce qui le rend attrayant pour des applications pratiques.
"La porosité élevée et les excellentes propriétés mécaniques/électriques de ces aérogels de nanofils d'argent peuvent conduire à des performances améliorées du dispositif et ouvrir de nouvelles possibilités dans les piles à combustible, stockage d'Energie, Équipement médical, catalyse et capteurs, " dit Fang Qian, auteur principal de l'article dans la plus récente édition en ligne de Lettres nano , qui fera également l'objet de la couverture de la revue dans le numéro de décembre.
Une image au microscope électronique à balayage d'un aérogel d'argent typique. Crédit :Laboratoire national Lawrence Livermore
La nouvelle méthode de fabrication de ces ultralégers, les aérogels d'argent conducteurs utilisent des assemblages de nanofils d'argent fabriqués par LLNL, ce qui peut donner lieu à des monolithes de faible densité (4,8 mg/cc) pouvant se conformer à diverses géométries. Des blocs de construction de nanofils d'argent ont été préparés par synthèse de polyol et purifiés par précipitation sélective. Des aérogels d'argent ont été produits par lyophilisation de suspensions aqueuses de nanofils suivis d'un frittage thermique pour souder les jonctions de nanofils.
"Nous sommes capables de fabriquer ces aérogels d'argent ultra-légers car la qualité de nos nanofils d'argent est extrêmement élevée, " dit Yong Han, chercheur principal du projet. « Les capacités de synthèse de matières premières personnalisées dont nous disposons au laboratoire nous permettent de créer de tels matériaux avec des spécifications exigeantes pour diverses applications. »
