Pesquisadores da Universidade Fudan em Xangai, O Instituto Nacional de Ciência de Materiais do Japão e o Centro de Ciência de Materiais da QUT publicaram o estudo, "Fios de prata atômicos simples e estáveis ​​montados em um nanoarray conectável por circuitos, "no jornal Nature Communications .

Nas últimas duas décadas, pesquisadores que desejam desenvolver nanodispositivos raramente têm sido bem-sucedidos na criação de longos fios atômicos montados em uma matriz coerentemente orientada, além do que, além do mais, esses fios são instáveis ​​em qualquer coisa fora do vácuo.

Neste projeto, como explica o professor Dmitri Golberg do QUT, os pesquisadores descobriram que tiveram um sucesso surpreendente quando não tentaram criar um fio, átomo por átomo, dentro de um vácuo.

Os pesquisadores colocaram nanopartículas de prata na parte externa de minúsculos nanobastões com canais internos.

"Quando fazemos isso no vácuo, ou em alguma atmosfera inerte, como as pessoas costumam fazer, nada acontece, "Professor Golberg disse.

"Mas fizemos isso no ar. Os átomos das partículas de prata se difundiram muito rápido e se difundiram dentro dos canais."

O resultado esperado, O professor Golberg disse, em um experimento como esse seria que a prata reagiria com o oxigênio do ar e formaria óxido de prata.

"Em vez de, os átomos vão para dentro dos canais para se acomodar e formar essas pequenas cordas.

"Não foi intencional, não foi planejado fazer fios, " ele disse.

O professor Golberg disse que o processo era como gotas de água passando por uma peneira, e o resultado foi que os fios, tão fino quanto um átomo, formado dentro dos canais em um processo de auto-organização, com até 200 strings em cada canal.

Os pesquisadores então conectaram os nanofios aos eletrodos e passaram uma corrente através do fio, esperando que se comporte como um metal, a corrente deve aumentar à medida que a tensão aumenta.

"Mas em alguma temperatura, o material se tornou um isolante. Isso não é comum para prata e é chamado de transição de isolador de metal, "Professor Golberg disse.

“Esta é uma transição bastante interessante na física.

"E este é um ponto importante, porque significa que o fio de prata pode ser usado como um interruptor térmico. Dependendo da temperatura, você muda as propriedades do material mudando a temperatura. "

No trabalho de construção de nanodispositivos, o fio é considerado muito longo - embora, para colocá-lo em perspectiva, o fio tenha cerca de um quinquagésimo da largura de um cabelo humano.

"Ainda é muito pequeno, mas para mim é bastante longo. No microscópio eletrônico, É muito grande."

O professor Golberg é um cientista material e físico com mais de 30 anos de experiência prática no trabalho com nanomateriais.

Sua principal área de pesquisa é encontrar os materiais campeões em cada categoria das tecnologias de energia verde - termocondução, termoelétrica, estrutural, bateria e materiais solares - sob análise profunda de todos os candidatos possíveis colocados em ambientes hostis da vida real, de condições de vácuo semelhantes às do espaço e de temperaturas muito altas de 2.000 Celsius até -195 Celsius, modelado dentro do microscópio eletrônico.

"Com um microscópio eletrônico, pode-se ver claramente as coisas acontecendo com átomos individuais, que é a possibilidade única que ainda me fascina e excita, "Professor Golberg disse.

"Por exemplo, ao olhar para materiais para eletrodos ultra-eficientes do futuro, Eu consigo ver, e até mesmo gravar vídeos, como os íons se inserem nos materiais. "