新的铜基材料可用于替代下一代和印刷电子产品中更昂贵的贵金属如银和金日本的研究人员已经开发出一种技术将铜基金属转变为可以模仿贵金属如金和银特性的材料为物联网IoT制造下一代电子设备的成本降低铺平了道路他们说东北大学的研究人员和东京三井矿业冶炼有限公司的合作成功地合成了铜纳米粒子这种铜纳米粒子可以在比以前更低的温度下凝固同时保持纯净
CoilcraftHP系列陶瓷线绕片式电感器具有尺寸的极高Q因子可提供个电感值范围从nH到nH大多数值的容差为HP系列还提供低至m的DCR
由东北大学先进材料多学科研究所副教授KiyoshiKanie领导的团队通过改变纳米粒子的结构使其更稳定因此在低温下不易降解而实现了这一目标他说这一直是使用铜来制造电路的问题这在生产成本方面比贵金属便宜得多
具体而言研究人员通过在室温下在空气中用含水肼溶液还原铜次氮基三乙酸络合物的水溶液来实现其目标然后他们使用金属丝网掩模和在摄氏度的氮气氛下无压烧结工艺将所得的铜基纳米乳剂印刷到玻璃基板上分钟他们在写论文在他们的工作自然杂志科学报告
需求中的可穿戴设备
随着物联网IoT的出现对可支持持续通信的可穿戴灵活且纤薄的电子设备的需求量很大这些设备的一些组件例如在它们之间发送和接收信号的天线需要昂贵的金和银基金属复合材料
迄今为止用于制备铜纳米颗粒代替这些金属的现有技术导致杂质附着在材料上只能在高温下除去使得纳米颗粒在室温下不稳定Kanie说他说这是在电子设备中创造更具成本效益的黄金和白银零件替代品的障碍之一
铜在制备电路时一直是一种极具吸引力的替代材料Kanie承认道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很难因为铜很容易与之相互作用空气中的水分会降解变成不稳定的纳米粒子
研究人员现在已经通过改变铜材料中碳的结构来解决这个问题以成功克服这种不稳定性问题他说
Kanie表示该团队计划将他们开发的铜材料的使用范围扩大到传统电子制造业的使用范围扩展到印刷电子领域该领域使用更环保的生产工艺减少材料浪费
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印刷工艺以极低的成本轻松制造他说
ElizabethMontalbano是一位自由撰稿人撰写了多年的技术和文化她曾在凤凰城旧金山和纽约市作为专业记者生活和工作在空闲时间她喜欢冲浪旅游音乐瑜伽和烹饪她目前居住在葡萄牙西南海岸的一个村庄
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