В Стенфорде применили плазмоны для сварки нанопроводников

Новые разработки в таких областях, как сенсорные экраны, видеодисплеи, светоизлучающие диоды и тонкоплёночные ячейки солнечных батарей создают растущий спрос на сетки из металлических нанопроводов. Изготовление их, однако, сталкивается с рядом технологических трудностей. Сварка мест пересечений требует нагрева и сдавливания проводов, а осуществить это не повреждая деликатную конструкцию весьма сложно.

В работе, опубликованной недавно в Nature Materials, инженеры из Стенфорда демонстрируют новую перспективную методику сварки, позволяющую соединять нанопровода световым импульсом.

Свободные электроны металла проводников взаимодействуют с падающим светом. Возбуждаемые в поверхностном слое плазмонные волны (колебания плотности электронного газа) интерферируют создавая горячее пятно в месте пересечения проводов. Изящество этого метода состоит в том, что тепловое пятно возникает только в месте соприкосновения проводников и исчезает сразу после их сплавления. Таким образом, процесс является саморегулирующимся и исключает нагрев наноструктуры сверх необходимого.

Представленная разработка имеет и другие преимущества по сравнению с традиционными методиками. Чтобы продемонстрировать это исследователи напылили на пластиковую плёнку растворитель, содержащий серебряную нанопроволоку, затем высушили и подвергли световой обработке. В результате в прозрачном полимере была создана практически невидимая сверхтонкая сетка, которая сохраняла свои электропроводящие свойства при сворачивании плёнки в рулон и разворачивании её. Возможным приложением этого может, например, стать недорогое оконное стекло, которое наряду с блокированием избыточного света вырабатывает солнечную энергию.