Silver, guld och koppar nanotrådar är ledande utmanare för nästa generations nanoskala enheter, men större förståelse för hur de fungerar och förbättrade produktionsmetoder behövs innan de kan användas allmänt, förklarar en färsk recension i tidskriften Vetenskap och teknik för avancerade material .

"Metal nanotrådar används för många applikationer, men vår förståelse av deras mekaniska egenskaper förblir svårfångad, " säger Nurul Akmal Che Lah, ingenjör vid Universiti Malaysia Pahang.

Lah och kollegan Sonia Trigueros vid University of Oxford granskade metoder för att syntetisera och analysera silver, guld och koppar nanotrådar för molekylärbaserad elektronik.

Molekylär elektronik använder enstaka molekyler, eller samlingar av molekyler i nanoskala, att skapa elektroniska komponenter för små för att kunna ses med blotta ögat. Till exempel, molekylära trådar är endimensionella kedjor av enstaka metallatomer som leder elektrisk ström. Molekylära elektroniska enheter kan användas för ett brett spektrum av tillämpningar från lagringsmedia till katalysatorer och kliniska behandlingar.

Nanomaterial har andra egenskaper än sina bulkmotsvarigheter. Myntmetaller i synnerhet - silver, guld, koppar och nickel – har väckt särskild uppmärksamhet på grund av sina unika fysikaliska egenskaper.

De senaste framstegen inom experimentell teknik har gjort det möjligt för forskare att undersöka de mekaniska egenskaperna hos nanotrådar. Mikromekaniska testanordningar med hög precision, såsom elektronmikroskop, scanningskraftmikroskop och röntgendiffraktion, kan användas för att bedöma kristallin struktur, stress-ansträngda relationer, atom för atom kemisk sammansättning, samt elektroniska egenskaper. Dessa metoder har avslöjat att de nanomekaniska egenskaperna hos nanotrådar påverkas av nanotrådsstruktur, ytspänning och defektbildning.

Forskarna undersökte den senaste utvecklingen inom syntes och analys av metall nanotrådar. Hydrosolvotermisk syntes, där metalliska strukturer odlas i en lösning, är en relativt enkel och billig process. Jämfört med andra metoder som kräver en mall eller höga tryck, hydrosolvotermisk syntes är bäst lämpad för industriell tillämpning eftersom den inte kräver komplexa efterbehandlingsbehandlingar.

Dock, syntesmetoder måste förbättras för att kontrollera den ursprungliga storleken, slutlig storlek och morfologi för nanotrådarna och ger höga utbyten, samtidigt som det är billigt och miljövänligt. Mer arbete måste göras för att ytterligare optimera och förbättra de mekaniska egenskaperna hos myntnanotrådar för att kunna utnyttja deras fulla potential, avslutar forskarna.