下一代电子产品的铜基替代品
摘要：科学家已经开发出一种技术，将铜基物质转化为模仿贵金属（如金和银）特性的材料。
具有低温烧结性能的铜纳米体，用于打印电子器件和模具附件。
图片来源：Kiyoshi Kanie
日本科学家已经开发出一种技术，将铜基物质转化为模仿贵金属（如金和银）特性的材料。这种由铜纳米粒子（非常小的铜基结构）制成的新介质在电子器件的生产中具有广阔的应用前景，否则将依赖于昂贵的金银对应物。它还适用于使用被公认为环保生产方法的打印技术制造电子元件。
该研究于1月29日发表在《科学报告》上，这是一本由Nature管理的在线开放访问期刊。
物联网（IoT）的发展迅速增加了对超薄和可穿戴电子设备的需求。例如，物联网依赖于设备之间的通信，这就要求天线使用昂贵的金和银基金属复合材料。
迄今为止，用于制备铜纳米粒子的现有技术并不理想，因为它们会导致杂质附着到材料上。由于这些杂质只能通过极高的温度去除，因此在室温下产生的铜纳米粒子是不纯净的，因此不能固化成可用的部件。到目前为止，这是在电子设备中创造更具成本效益的黄金和白银部件替代品的障碍之一。
日本东北大学和东京三井矿业冶炼有限公司研究人员的联合研究报告称，铜纳米粒子的成功合成具有在低温下固化而保持纯净的能力。该团队改变了铜纳米粒子的结构，使其更加稳定，使其在低温下不会降解。
“铜一直是制备电路的一种有吸引力的替代材料。使用铜的最重要部分是改变它，使其在低温下固化。到目前为止，这是困难的，因为铜容易与空气中的水分相互作用，并且会降解，从而变成不稳定的纳米粒子。随着本研究中使用的改变碳结构，从而使碳更稳定的方法，我们成功地克服了这种不稳定性问题。”东北大学高级材料多学科研究所副教授Kiyoshi Kanie博士补充说。
研究人员希望将他们的铜基纳米粒子的应用范围扩展到电子产品之外。他们认为这种材料在其他领域也很有用。“我们的方法有效地创造了基于铜纳米粒子的材料，可以用于各种类型的按需柔性和可穿戴设备，这些设备可以通过打印工艺以极低的成本轻松制造。”Kanie补充道。