Химики разработали холодный припой

Химики разработали холодный припой

Химики из Университета Айовы разработали технологию холодной пайки металлом, позволяющую без использования нагрева скреплять между собой проводники (например, токопроводящие дорожки или провода) простым нанесением пасты и механическим растиранием. Метод использует переохлажденные капли жидкого металла и позволяет использовать для скрепления сплавы с температурами плавления до 140 °C. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports, кратко о нем сообщает Nature.

Авторы использовали три различных сплава: галлий-висмут с температурой плавления 16 °C, висмут-индий-олово (сплав Филдса) — 62 °C и висмут-олово — 139 °C. Для создания нового типа припоя кусочки металла помещали в небольшие сосуды, заполненные раствором уксусной кислоты и нагревали. После плавления металла химики с помощью дремеля, вращавшего крестовидную насадку, разбивали его на мелкие частицы диаметром от четырех нанометров до пяти микрометров.

Из-за окружающей агрессивной среды, частицы покрывались коркой ацетатов и оксидов металла и не слипались обратно. При этом, дальнейшее охлаждение не приводило к застыванию металла — возникало состояние переохлаждения. В частности, этому благоприятствовало то, что оболочка не позволяла капле метала найти себе центр кристаллизации, например, какую-либо песчинку.

Для пайки припой наносили между двумя скрепляемыми металлическими полосками и механически деформировали, например, прокатывая сверху стеклянный цилиндр. Нарушалась целостность корки капсулы и жидкий металл застывал, найдя центр кристаллизации. В результате два объекта прочно скреплялись между собой. Авторам удалось продемонстрировать пайку сплавом Филдса двух золотых контактов, запаивание отверстия в тонком серебряном слое и склеить между собой золотую и алюминиевую фольгу. В дальнейшем, ученые планируют найти сплавы с более высокими исходными температурами плавления, которые также способны давать подобные капли жидкого металла. Это увеличит надежность спаек и позволит использовать их в микроэлектронике.

Ранее другая группа материаловедов сообщила о создании похожей технологии для клея, получившей название «жидкий мрамор». В ней капли клейкого полимера обсыпаются порошком карбоната кальция, благодаря почему получается тонкий порошок, становящийся клейким под давлением, разрушающим оболочку капсул.

N+1

Похожие новости:
Химики создали супергидрофобную медь из «красного дерева»
Химики из Нанкинского Научно-Технологического Университета разработали новый способ синтеза супергидрофобной меди на основе древесины азиатского «красного дерева». Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.Авторы работы использовали структуру древесины диптерокарпа в качестве шаблона для будущего материала. Ученые ..
2016-01-15 1234 0 Технология
0
Химики создали рекордно устойчивые нанопровода для батареек
Химики из Университета Калифорнии разработали рекордно устойчивые к перезарядке электроды на основе тонких волокон. По словам исследователей, подобный материал для литий-ионных батарей позволит обеспечить сотни тысяч циклов зарядки без падения электрической емкости. Исследование опубликовано в журнале ACS Energy ..
2016-04-21 1834 0 Технология
0
Химики создали молекулярные сети для одиночных вирусов
Химики из Университета Индианы разработали методику, позволяющую защищать частицы вирусов от внешней среды с помощью тонких молекулярных сетей. Она основана на самосборке металлорганических каркасов вокруг вируса. Образующейся молекулярной пленки оказывается достаточно, чтобы удерживать воду внутри ..
2016-08-03 2651 0 Технология
0
Создана первая супермолекула из искусственных атомов
Исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке впервые создали молекулы из суператомов — кластеров атомов, которые способны имитировать свойства других элементов периодической системы. Для этого ученые использовали кобальт и селен, а также металлоорганические соединения. Статья, описывающая результаты работы, ..
2016-07-21 2261 0 Технология
0
Нанопоры помогут в «опознании» единичных молекул белка
Химики из США и Швейцарии под руководством Майкла Майера (Фрибурский университет) разработали методику определения единичных молекул белков по их поведению в зептолитровом объеме специально сконструированной нанопоры. Ученые нашли способ определять одновременно форму, объем, электрический заряд, дипольный момент ..
2017-01-18 4685 0 Технология
0
Создана первая супермолекула из искусственных атомов
Исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке впервые создали молекулы из суператомов — кластеров атомов, которые способны имитировать свойства других элементов периодической системы. Для этого ученые использовали кобальт и селен, а также металлоорганические соединения. Статья, описывающая результаты работы, ..
2016-07-24 2318 0 Технология
0
Химики изобрели материал для высасывания кислорода из воздуха
Химики из Дании и Австралии синтезировали кристаллические материалы, которые способны собирать кислород из воздуха. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Chemical Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Университета Южной Дании. По словам ученых, одной ..
2014-10-02 1778 0 Технология
0
Химики синтезировали коллекцию металлических наночастиц
Химики из Северозападного университета (США) разработали способ эффективно синтезировать большие библиотеки наночастиц, состоящих из разных элементов. С помощью чипов, содержащих сотни различных наночастиц ученые надеются во много раз ускорить поиск новых катализаторов и материалов для оптоэлектроники. Исследование ..
2016-06-26 1331 0 Технология
0
Химики предолели «нежелание» ксенона и азота соединяться
Химики из Университета Эдинбурга и шанхайского исследовательского центра HPSTAR впервые продемонстрировали образование ван-дер-ваальсовых соединений между ксеноном и азотом при комнатной температуре. Авторы обнаружили, что два практически инертных соединения образуют слабо связанную молекулу Xe(N2)2 при давлениях около 50 тысяч ..
2016-10-18 13582 0 Технология
0
Химики РФ предложили новый способ создания лекарств
Специалисты Института органической химии Российской академии наук (ИОХ РАН) сравнили три модели доставки лекарств на основе ионных жидкостей в клетки организма и предложили платформу для разработки соответствующих препаратов. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале ACS Medicinal ..
2015-10-09 1689 0 Технология
0
Электрический выключатель из одной молекулы проработал год
Химики из Китая, США и Израиля создали рекордно устойчивый мономолекулярный электрический переключатель — он способен функционировать на протяжении года. Для того, чтобы включить или выключить его требуется лишь посветить на него светом определенной длины волны. Независимые эксперты отмечают, что стабильность, которой ..
2016-06-18 1501 0 Технология
0
Химики создали оболочку для искусственной клетки
Химики совершили важный шаг в области создания искусственных форм жизни с нуля. Используя новые виды химических реакций, им удалось создать самосборные клеточные мембраны, структурные оболочки, которые могут содержать и поддерживать реакции, необходимые для жизни. Старший преподаватель химии ..
2012-01-30 1979 0 Технология
0
Химики синтезировали самую полярную молекулу
Химики из Германии и Греции синтезировали вещество-рекордсмен по значению дипольного момента — свыше 14 дебай. Эта величина показывает насколько разделены положительный и отрицательный заряды внутри электронейтральной в данном случае молекулы. По словам авторов, такие соединения могут найти применение в оптоэлектронике, ..
2016-02-11 1612 0 Технология
0
Химики удвоили емкость литий-ионных батарей
Сотрудник Высшей технической школы Цюриха Максим Коваленко и его коллеги разработали методику получения нанокристаллов олова, которая позволит почти в два раза увеличить рабочую емкость литий-ионных батарей. Работа химиков опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society, ..
2013-04-10 2136 0 Технология
0
Фотосенсибилизированные ФЭП достигли КПД в 12,3 %
Швейцарские специалисты из лаборатории фотоники и интерфейсов (LPI) под руководством профессора Михаэля Гретцеля (Michael Grätzel), построили солнечную батарею с КПД в 12,3%. Это число является рекордом для ячеек на основе сенсибилизированных красителей. Предыдущее достижение в этом классе (10,6%) было показано ..
2011-11-23 2160 0 Технология
0