Figure 1. Résistance à la flexion et résistance aux rayures de surface des films de nanofils d'argent pour écrans pliants. Crédit :Wang Mengjiao
Une équipe de recherche dirigée par Ji Shulin des Instituts Hefei des sciences physiques de l'Académie chinoise des sciences (CAS) étudiant le mécanisme des films de nanofils d'argent a récemment découvert que plus la plasticité des films était bonne, plus ils étaient résistants à la fracture par cisaillement. . Les résultats ont été publiés dans Nanotechnology .
Les films conducteurs transparents à nanofils d'argent présentent des avantages d'application exceptionnels pour les écrans tactiles, les capteurs, les cellules solaires et les radiateurs à film en raison de leur excellente conductivité, de leur haute définition optique et de leur bonne flexibilité. Cependant, en tant que l'un des matériaux électroniques flexibles importants dans des conditions mécaniques extrêmes, les propriétés des films de nanofils d'argent sont instables.
L'étude du comportement à la rupture des nanofils d'argent dans des films minces sous contrainte de cisaillement a impliqué des tests de cisaillement, des expériences de nano-indentation, une simulation théorique contrainte-déformation et une analyse microstructurale approfondie. Les chercheurs ont découvert qu'en utilisant différents diamètres de nanofils et épaisseurs de film pour transférer les forces dans les films, la déformation plastique causée par la nucléation des défauts et le mouvement dans la zone de concentration de contrainte entraînerait des différences dans la « striction » des nanofils.
Par conséquent, l'ajout d'une couche tampon métallique ultra-mince entre le film de nanofils d'argent et le substrat pour disperser la contrainte pourrait améliorer la résistance à la fracture par cisaillement des films sans affecter les propriétés optiques, et pourrait également améliorer la stabilité à la flexion des films.
Figure 2. Courbes charge-déplacement de films de nanofils d'argent avec différents diamètres de nanofils et épaisseurs de film. Crédit :Wang Mengjiao
Figure 4. Caractérisation microstructurale de différentes parties d'un nanofil d'argent après rupture sous contrainte de cisaillement du film. Crédit :Wang Mengjiao
Figure 3. Courbes de contrainte-déformation de films de nanofils d'argent avec différents diamètres de nanofils et épaisseurs de film. Crédit :Wang Mengjiao
En plus de la fracture par cisaillement, l'équipe a étudié l'uniformité du film et la résistance aux rayures sous des flexions répétées. Ils ont atteint une uniformité plus élevée que l'oxyde d'indium et d'étain avec une dureté de surface de 3H sur des milliers de plis. Une nouvelle technologie prête à réduire les coûts et à étendre les applications pour les écrans LED transparents
