Figura 1. Resistenza alla flessione e resistenza ai graffi superficiali delle pellicole in nanofili d'argento per schermi pieghevoli. Credito:Wang Mengjiao
Un gruppo di ricerca guidato da Ji Shulin dell'Hefei Institutes of Physical Science of the Chinese Academy of Sciences (CAS) che studia il meccanismo dei film di nanofili d'argento ha recentemente scoperto che migliore è la plasticità dei film, maggiore è la loro resistenza alla frattura da taglio . I risultati sono stati pubblicati in Nanotecnologia .
Le pellicole conduttive trasparenti in nanofili d'argento mostrano eccezionali vantaggi applicativi per touch screen, sensori, celle solari e riscaldatori di pellicola grazie alla loro eccellente conduttività, alta definizione ottica e buona flessibilità. Tuttavia, essendo uno degli importanti materiali elettronici flessibili in condizioni meccaniche estreme, le proprietà delle pellicole di nanofili d'argento sono instabili.
Lo studio del comportamento alla frattura di nanofili d'argento in film sottili sotto sforzo di taglio ha coinvolto prove di taglio, esperimenti di nano-indentazione, simulazione teorica sforzo-deformazione e analisi microstrutturale approfondita. I ricercatori hanno scoperto che, utilizzando diversi diametri di nanofili e spessori di pellicola per trasferire le forze nei film, la deformazione plastica causata dalla nucleazione dei difetti e dal movimento nell'area di concentrazione dello stress porterebbe a differenze nel "necking" dei nanofili.
Pertanto, l'aggiunta di uno strato tampone metallico ultrasottile tra la pellicola di nanofilo d'argento e il substrato per disperdere lo stress potrebbe migliorare la resistenza alla frattura da taglio delle pellicole senza influire sulle proprietà ottiche e potrebbe anche migliorare la stabilità alla flessione delle pellicole.
Figura 2. Curve di spostamento del carico di pellicole di nanofili d'argento con diversi diametri di nanofili e spessori di pellicola. Credito:Wang Mengjiao
Figura 4. Caratterizzazione microstrutturale di diverse parti di un nanofilo d'argento dopo frattura sotto sforzo di taglio del film. Credito:Wang Mengjiao
Figura 3. Curve sforzo-deformazione di pellicole di nanofili d'argento con diversi diametri di nanofili e spessori di pellicola. Credito:Wang Mengjiao
Oltre alla frattura da taglio, il team ha studiato l'uniformità del film e la resistenza antigraffio sotto ripetute piegature. Hanno raggiunto una maggiore uniformità rispetto all'ossido di indio-stagno con una durezza superficiale di 3H su migliaia di curve. + Esplora ulteriormente
