Nanopâtes de cuivre avec propriété de frittage à basse température pour l'électronique imprimée et la fixation de puces. Crédit :Kiyoshi Kanie
Des scientifiques japonais ont mis au point une technique pour transformer une substance à base de cuivre en un matériau qui imite les propriétés des métaux précieux et coûteux tels que l'or et l'argent. Le nouveau média, composé de nanoparticules de cuivre (très petites structures à base de cuivre) a des applications prometteuses dans la production de dispositifs électroniques qui, autrement, dépendraient d'équivalents coûteux en or et en argent. Il convient également à la fabrication de composants électroniques à l'aide de technologies d'impression reconnues comme des méthodes de production respectueuses de l'environnement. L'étude a été publiée le 29 janvier dans Rapports scientifiques .
Le développement de l'Internet des objets (IoT) a rapidement augmenté la demande d'appareils électroniques minces et portables. Par exemple, L'IoT dépend de la communication entre les appareils, ce qui nécessite des antennes qui ont jusqu'à présent nécessité des composites métalliques coûteux à base d'or et d'argent.
À ce jour, les techniques existantes pour la préparation de nanoparticules de cuivre n'ont pas été idéales car elles ont entraîné la fixation d'impuretés sur le matériau. Étant donné que ces impuretés ne pouvaient être éliminées que par des températures extrêmement élevées, Les nanoparticules de cuivre créées à température ambiante étaient impures et ne pouvaient donc pas se solidifier en parties utilisables. Jusqu'à maintenant, cela a été l'un des obstacles à la création d'une alternative plus rentable aux pièces en or et en argent dans les appareils électroniques.
L'étude conjointe entre des chercheurs de l'Université du Tohoku et de Mitsui Mining &Smelting Co., Ltd à Tokyo rapporte la synthèse réussie de nanoparticules de cuivre avec la capacité de se solidifier à des températures beaucoup plus basses tout en restant pures. L'équipe a modifié la structure des nanoparticules de cuivre et les a rendues plus stables afin qu'elles ne se dégradent pas à basse température.
Nanopâtes de cuivre avec propriété de frittage à basse température pour l'électronique imprimée et la fixation de puces. Crédit :Kiyoshi Kanie
"Le cuivre a été un matériau alternatif attrayant dans la préparation des circuits électriques. La partie la plus importante de l'utilisation du cuivre est de le modifier afin qu'il se solidifie à basse température. Jusqu'à présent, cela a été difficile parce que le cuivre interagit facilement avec l'humidité de l'air et se dégrade, qui se transforme en nanoparticules instables. Avec les méthodes utilisées dans cette étude qui modifient la structure du carbone et le rendent ainsi plus stable, nous avons réussi à surmonter ce problème d'instabilité, " ajoute Kiyoshi Kanie, Doctorat., professeur agrégé à l'Institut de recherche multidisciplinaire pour les matériaux avancés de l'Université de Tohoku.
Les chercheurs espèrent étendre l'application de leurs nanoparticules à base de cuivre au-delà de l'électronique. Ils pensent que ce matériel sera également utile dans d'autres secteurs. "Notre méthode a effectivement créé des matériaux à base de nanoparticules de cuivre qui peuvent être utilisés dans divers types de dispositifs flexibles et portables à la demande qui peuvent être fabriqués facilement via des processus d'impression à un coût très faible, " ajoute Kanie.
