Il più sottile, lo strato più liscio di argento che può sopravvivere all'esposizione all'aria è stato posato presso l'Università del Michigan, e potrebbe cambiare il modo in cui vengono realizzati i touchscreen e i display piatti o flessibili.

Potrebbe anche aiutare a migliorare la potenza di calcolo, influenzando sia il trasferimento di informazioni all'interno di un chip di silicio che il patterning del chip stesso attraverso superlenti di metamateriale.

Combinando l'argento con un po' di alluminio, i ricercatori dell'UM hanno scoperto che era possibile produrre eccezionalmente sottili, strati lisci di argento che sono resistenti all'appannamento. Hanno applicato un rivestimento antiriflesso per rendere trasparente uno strato sottile di metallo fino al 92,4%.

Il team ha dimostrato che il rivestimento d'argento potrebbe guidare la luce circa 10 volte più lontano delle altre guide d'onda metalliche, una proprietà che potrebbe renderlo utile per un calcolo più veloce. E hanno stratificato le pellicole d'argento in una iperlente metamateriale che potrebbe essere utilizzata per creare modelli densi con dimensioni delle caratteristiche una frazione di ciò che è possibile con i normali metodi ultravioletti, su chip di silicio, ad esempio.

Gli schermi di tutte le strisce necessitano di elettrodi trasparenti per controllare quali pixel sono illuminati, ma i touchscreen dipendono particolarmente da loro. Un moderno touch screen è costituito da uno strato conduttivo trasparente ricoperto da uno strato non conduttivo. Rileva i cambiamenti elettrici in cui un oggetto conduttivo, come un dito, viene premuto contro lo schermo.

"Il mercato dei conduttori trasparenti è stato fino ad oggi dominato da un unico materiale, " ha detto L. Jay Guo, professore di ingegneria elettrica e informatica.

Questo materiale, ossido di indio e stagno, è destinato a diventare costoso in quanto la domanda di touch screen continua a crescere; ci sono relativamente poche fonti conosciute di indio, disse Guo.

"Prima, era molto economico. Ora, il prezzo è in forte aumento, " Egli ha detto.

Il film ultrasottile potrebbe fare dell'argento un degno successore.

Generalmente, è impossibile realizzare uno strato continuo di argento con uno spessore inferiore a 15 nanometri, o circa 100 atomi d'argento. L'argento ha la tendenza a raggrupparsi in piccole isole piuttosto che estendersi in un rivestimento uniforme, disse Guo.

Aggiungendo circa il 6% di alluminio, i ricercatori hanno persuaso il metallo in un film di meno della metà di quello spessore, sette nanometri. Cosa c'è di più, quando lo esponevano all'aria, non si appannava immediatamente come fanno i film d'argento puro. Dopo diversi mesi, il film ha mantenuto le sue proprietà conduttive e la trasparenza. Ed era saldamente attaccato, mentre l'argento puro si stacca dal vetro con lo scotch.

Oltre al loro potenziale di fungere da conduttori trasparenti per touch screen, le sottili pellicole argentate offrono altri due accorgimenti, entrambi hanno a che fare con l'ineguagliabile capacità dell'argento di trasportare onde luminose visibili e infrarosse lungo la sua superficie. Le onde luminose si restringono e viaggiano come i cosiddetti polaritoni plasmonici di superficie, presentandosi come oscillazioni nella concentrazione di elettroni sulla superficie dell'argento.

Quelle oscillazioni codificano la frequenza della luce, conservandolo in modo che possa emergere dall'altra parte. Anche se le fibre ottiche non possono essere ridotte alle dimensioni dei fili di rame dei chip dei computer odierni, le guide d'onda plasmoniche potrebbero consentire alle informazioni di viaggiare in forma ottica anziché elettronica per un trasferimento dei dati più rapido. Come una guida d'onda, la pellicola liscia d'argento potrebbe trasportare i plasmoni di superficie per più di un centimetro, abbastanza per cavarsela all'interno di un chip di computer.

La capacità plasmonica del film d'argento può essere sfruttata anche nei metamateriali, che gestiscono la luce in modi che infrangono le solite regole dell'ottica. Poiché la luce viaggia con una lunghezza d'onda molto più corta mentre si muove lungo la superficie metallica, il film da solo funge da superobiettivo. O, per distinguere caratteristiche ancora più piccole, i sottili strati di argento possono essere alternati con un materiale dielettrico, come il vetro, per fare una iperlente.

Tali lenti possono visualizzare oggetti che sono più piccoli della lunghezza d'onda della luce, che si offuscherebbe al microscopio ottico. Può anche consentire la modellazione laser, come quella utilizzata oggi per incidere i transistor nei chip di silicio, per ottenere funzionalità più piccole.

Il primo autore è Cheng Zhang, un recente dottorato di ricerca in ingegneria elettrica e informatica che ora lavora come ricercatore post-dottorato presso il National Institute of Standards and Technology.

Un documento su questa ricerca, intitolato "Film d'argento drogati ad alte prestazioni:superare i limiti dei materiali fondamentali per le applicazioni nanofotoniche" è pubblicato in Materiale avanzato . Lo studio è stato sostenuto dalla National Science Foundation e dal Beijing Institute of Collaborative Innovation. U-M ha richiesto un brevetto e sta cercando partner per portare la tecnologia sul mercato.