Scienziati giapponesi hanno sviluppato una tecnica per trasformare una sostanza a base di rame in un materiale che imita le proprietà di metalli preziosi e costosi come l'oro e l'argento. Il nuovo mezzo, fatto di nanoparticelle di rame (strutture a base di rame molto piccole) ha applicazioni promettenti nella produzione di dispositivi elettronici che altrimenti dipenderebbero da costose controparti in oro e argento. È anche adatto nella fabbricazione di componenti elettronici utilizzando tecnologie di stampa riconosciute come metodi di produzione rispettosi dell'ambiente. Lo studio è stato pubblicato il 29 gennaio in Rapporti scientifici .

Lo sviluppo dell'Internet of Things (IoT) ha rapidamente aumentato la domanda di dispositivi elettronici sottili e indossabili. Per esempio, IoT dipende dalla comunicazione tra i dispositivi, che richiede antenne che finora hanno richiesto costosi compositi metallici a base di oro e argento.

Ad oggi, le tecniche esistenti per la preparazione di nanoparticelle di rame non sono state ideali in quanto hanno provocato l'adesione di impurità al materiale. Poiché queste impurità potevano essere rimosse solo tramite temperature estremamente elevate, le nanoparticelle di rame create a temperatura ambiente erano impure e quindi non potevano solidificarsi in parti utilizzabili. Fino ad ora, questo è stato uno degli ostacoli alla creazione di un'alternativa più conveniente alle parti in oro e argento nei dispositivi elettronici.

Lo studio congiunto tra ricercatori della Tohoku University e Mitsui Mining &Smelting Co., Ltd di Tokyo riporta la riuscita sintesi di nanoparticelle di rame con la capacità di solidificare a temperature molto più basse pur rimanendo pure. Il team ha alterato la struttura delle nanoparticelle di rame e le ha rese più stabili in modo che non si degradino a basse temperature.

"Il rame è stato un interessante materiale alternativo nella preparazione dei circuiti elettrici. La parte più importante dell'utilizzo del rame è alterarlo in modo che si solidifichi a basse temperature. Finora, ciò è stato difficile perché il rame interagisce prontamente con l'umidità nell'aria e si degrada, che si trasforma in nanoparticelle instabili. Con i metodi utilizzati in questo studio che alterano la struttura del carbonio e quindi lo rendono più stabile, abbiamo superato con successo questo problema di instabilità, "aggiunge Kiyoshi Kanie, dottorato di ricerca, professore associato presso l'Istituto di ricerca multidisciplinare per i materiali avanzati dell'Università di Tohoku.

I ricercatori sperano di espandere l'applicazione delle loro nanoparticelle a base di rame oltre la semplice elettronica. Credono che questo materiale sarà utile anche in altri settori. "Il nostro metodo ha creato efficacemente materiali a base di nanoparticelle di rame che possono essere utilizzati in vari tipi di dispositivi flessibili e indossabili su richiesta che possono essere fabbricati facilmente tramite processi di stampa a un costo molto basso, " aggiunge Kani.