Исследователи из Университета Райса, Национальной лаборатории Сандия и Университета Брауна (все — США) обнаружили способность нанопроводов диаметром 3–10 нм объединяться друг с другом при относительно невысоком приложенном давлении и без нагревания.

«Холодная сварка» серебряных нанопроводов (иллюстрация авторов работы).

Открытие было сделано случайно. Ученые намеревались определить прочность золотого нанопровода на растяжение, используя просвечивающий электронный микроскоп и атомно-силовой микроскоп, к кантилеверу которого был прикреплен конец провода. Разорвав образец, авторы измерили интересовавшую их величину, после чего концы нанопровода вошли в контакт друг с другом. К удивлению исследователей, целостность провода восстановилась, причем его прочность, как показали измерения, нисколько не уменьшилась.

Не сказались на характеристиках образцов и многократные разрывы и соединения: провода никогда не разрушались в месте «сварки», а при оценке их электрической проводимости всякий раз получались примерно одинаковые результаты.

Основными факторами успешного объединения авторы называют монокристаллическую структуру нанопровода и совпадение ориентации кристаллов. «При выполнении этих условий нам удалось, к примеру, связать между собой золотой и серебряный образцы», — рассказывает участник работ Цзюнь Лоу (Jun Lou).

По мнению г-на Лоу, новая методика «холодной сварки» может применяться для получения массивов нанопроводов сложной конфигурации.

Полная версия отчета будет опубликована в журнале Nature Nanotechnology.

Подготовлено по материалам Университета Райса.