Figur 1. Böjmotstånd och ytrepor i silver nanotrådfilmer för vikbara skärmar. Kredit:Wang Mengjiao
En forskargrupp ledd av Ji Shulin från Hefei Institutes of Physical Science vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) som studerar mekanismen för nanotrådsfilmer i silver har nyligen upptäckt att ju bättre plasticitet filmerna hade, desto mer motståndskraftiga var de mot skjuvbrott . Resultaten publicerades i Nanotechnology .
Genomskinliga ledande filmer av silver nanotråd visar enastående tillämpningsfördelar för pekskärmar, sensorer, solceller och filmvärmare på grund av deras utmärkta ledningsförmåga, optiska högupplösning och goda flexibilitet. Men som ett av de viktiga flexibla elektroniska materialen under extrema mekaniska förhållanden är egenskaperna hos silver nanotrådfilmer instabila.
Studiet av sprickbeteendet hos silvernanotrådar i tunna filmer under skjuvpåkänning involverade skjuvtester, experiment med nano-intryckning, teoretisk simulering av stress-töjning och djupgående mikrostrukturanalys. Forskarna fann att genom att använda olika diametrar på nanotrådar och filmtjocklekar för att överföra krafter i filmerna, skulle plastisk deformation orsakad av defektkärnbildning och rörelse i spänningskoncentrationsområdet leda till skillnader i nanotrådens "neckning".
Att lägga till ett ultratunt metallbuffertskikt mellan nanotrådsfilmen av silver och substratet för att sprida spänningen kan därför förbättra filmernas skjuvbrottsmotstånd utan att påverka de optiska egenskaperna, och kan också förbättra filmernas böjningsstabilitet.
Figur 2. Last-förskjutningskurvor av silver nanotrådfilmer med olika nanotrådsdiametrar och filmtjocklekar. Kredit:Wang Mengjiao
Figur 4. Mikrostrukturell karakterisering av olika delar av en silver nanotråd efter brott under filmskjuvspänning. Kredit:Wang Mengjiao
Figur 3. Spännings-töjningskurvor av silver nanotrådfilmer med olika nanotrådsdiametrar och filmtjocklekar. Kredit:Wang Mengjiao
Förutom skjuvbrott undersökte teamet filmlikformighet och anti-repmotstånd under upprepad böjning. De uppnådde högre enhetlighet än indiumtennoxid med en ythårdhet på 3H över tusentals böjar. + Utforska vidare
