La microscopie électronique montre que des atomes d'or sont progressivement étirés d'une tige dans les panneaux a-d à une chaîne dans les panneaux e-k. Les points noirs dans les panneaux e-k sont des atomes simples. Crédit : Hideki Masuda/Wikimedia Commons
Argent, les nanofils d'or et de cuivre sont les principaux candidats pour les dispositifs nanométriques de nouvelle génération, Cependant, une meilleure compréhension de leur fonctionnement et des méthodes de production améliorées sont nécessaires avant de pouvoir être largement utilisés, explique une critique récente dans le journal Science et technologie des matériaux avancés .
« Les nanofils métalliques sont utilisés pour de nombreuses applications, mais notre compréhension de leurs propriétés mécaniques reste insaisissable, " dit Nurul Akmal Che Lah, ingénieur à l'Universiti Malaysia Pahang.
Lah et sa collègue Sonia Trigueros de l'Université d'Oxford ont passé en revue les méthodes de synthèse et d'analyse de l'argent, nanofils d'or et de cuivre pour l'électronique moléculaire.
L'électronique moléculaire utilise des molécules uniques, ou des collections nanométriques de molécules, pour créer des composants électroniques trop petits pour être vus à l'œil nu. Par exemple, les fils moléculaires sont des chaînes unidimensionnelles d'atomes métalliques uniques qui conduisent le courant électrique. Les dispositifs électroniques moléculaires peuvent être utilisés pour une large gamme d'applications, des supports de stockage aux catalyseurs et aux traitements cliniques.
Les nanomatériaux ont des propriétés différentes de leurs homologues en vrac. Les métaux de la monnaie en particulier - l'argent, or, le cuivre et le nickel - ont attiré une attention particulière en raison de leurs propriétés physiques uniques.
Les progrès récents des techniques expérimentales ont permis aux scientifiques de sonder les propriétés mécaniques des nanofils. Appareils d'essais micromécaniques de haute précision, comme les microscopes électroniques, microscopes à balayage et diffraction des rayons X, peut être utilisé pour évaluer la structure cristalline, relations stress-tension, composition chimique atome par atome, ainsi que les propriétés électroniques. Ces méthodes ont révélé que les propriétés nanomécaniques des nanofils sont influencées par la structure des nanofils, contrainte de surface et formation de défauts.
Les chercheurs ont étudié les développements récents dans la synthèse et l'analyse des nanofils métalliques. Synthèse hydro-solvothermique, dans lequel des structures métalliques sont développées dans une solution, est un processus relativement simple et peu coûteux. Par rapport à d'autres méthodes qui nécessitent un gabarit ou des pressions élevées, la synthèse hydro-solvothermique est la mieux adaptée aux applications industrielles car elle ne nécessite pas de traitements post-traitement complexes.
Cependant, les méthodes de synthèse doivent être améliorées pour contrôler la taille initiale, taille et morphologie finales des nanofils et produire des rendements élevés, tout en étant bon marché et respectueux de l'environnement. Davantage de travail doit être fait pour optimiser et améliorer davantage les propriétés mécaniques des nanofils de monnaie afin d'exploiter leur plein potentiel, concluent les chercheurs.