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 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 1969 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 2776 0 Технология
0
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 1313 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 4830 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 1444 0 Технология
0
Нашли нанотрубки - будет вам и нанопаяльник
Группа исследователей США из Университета штата Иллинойс заявляют об успешном решении проблемы, мешающей сделать углеродные нанотрубки эффективными транзисторами. О своей работе они сообщили в последнем номере журнала Nano Letters.  Углеродные нанотрубки с их стенками толщиной один атом – то есть тот же графен, ..
2013-11-28 1293 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 2263 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 2381 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 2428 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 1908 0 Технология
0
Будущее топливных элементов связали с платиновыми многогранниками
Химики из США, Китая и Саудовской Аравии разработали метод получения наноразмерных платиновых многогранников, которые придают катализаторам топливных батарей рекордную удельную эффективность. Работа с описанием новой технологии опубликована в журнале Science, кратко о ней можно прочитать на сайте ..
2014-02-28 1801 0 Технология
0
Физики разработали фемтосекундную микроскопию для электромагнитных полей
Физики из Университета Людвига Максимилиана разработали новую методику электронной микроскопии, которая позволяет увидеть сверхбыстрые колебания электромагнитного поля. Ученые проверили ее, проанализировав изменения в электронном поле, которые происходят при взаимодействии метаматериалов с видимым светом. По словам авторов, новый метод микроскопии ..
2016-07-25 2405 0 Технология
1
Китайцы получили сверхлегкий материал на основе графена
Китайские химики из Пекинского технологического института разработали самый лёгкий из существующих графеновый каркас, передает «Компьютерра–Онлайн». Материал, вес которого выдерживают даже зонтики одуванчика, обладает рекордным ёмкостным сопротивлением и адсорбцией, а также является огнеупорным.Рекордсменом низкой плотности остается ..
2012-10-16 2863 0 Технология
1
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 13702 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 1781 0 Технология
0