نانوسیم نقره از جمله ساختارهای تک بعدی هستند که بدلیل ویژگی های منحصر به فردشان از جمله نسبت بالای طول به قطر، خواص مکانیکی و نوری و الکتریکی استثنایی توجه زیادی را در صنایع نانوتکنولوژی به خود جذب کردند. نانوسیم‌های نقره به دلیل خواص الکتریکی و نوری منحصر به فردی که دارند، به عنوان مواد پایه در صنعت الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از کاربردهای مهم این نانوسیم‌ها در الکترودهای شفاف (Transparent electrodes) است که در صفحات نمایش بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی مانند تلویزیون‌های ال‌ای‌دی، نمایشگرهای لمسی و پنل‌های خورشیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. انعطاف پذیری بالا، خمش بالا، هدایت الکتریکی عالی و شفافیت از مهمترین ویژگی های نانو سیم های نقره است.
خواص و ویژگی ها:
- نسبت بالای طول به قطر، که با توجه به نوع سنتز آنها میتواند نسبت های متفاوتی داشته باشند.
- رسانایی بهتر نسبت به نانولوله های کربنی و گرافن
- شفافیت در طیف مرئی، هر چه قطر کمتری داشته باشند شفافیت بیشتری دارند
- ساختار انعطاف پذیر
- تمایل بالا به اکسیداسیون
- ضدباکتری، ضد ویروس و ضد قارچ
برخی کاربردهای نانوسیم نقره:
- بعنوان الکترودهای شفاف (Transparent electrodes) در صفحات نمایش بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی مانند تلویزیون‌های ال‌ای‌دی، نمایشگرهای لمسی و پنل‌های خورشیدی
- یک لایه رسانا در باتری‌های لیتیومی و ابرخازن ها
- لوازم الکترونیکی پوشیدنی
- فیلم‌های رسانای شفاف (TCF-s) ( جایگزین اکسیدقلع ایندیم که بسیار کمیاب و گران قیمت است)
- پوشش های ضدعفونی ( پانسمان زخم)
- دندانپزشکی (پوشش ایمپلنت)
- سیستم های دارورسانی
- سنسورها (سنجش گاز، سنجش فشار، سنجش دما)
چگونه ساخته می‌شوند؟
روش‌های مختلفی برای سنتز نانوسیم‌های نقره وجود دارد که شامل کاهش شیمیایی، رسوب‌دهی الکتروشیمیایی و روش‌های مبتنی بر الگوی قالبی می باشد. یکی از روش‌های رایج کاهش شیمیایی می‌باشد که شامل کاهش یک نمک نقره در حضور یک عامل کاهنده و یک استحکام‌دهنده برای جلوگیری از اتلاف ذرات نقره تشکیل شده در طی فرآیند کاهش است. عوامل کاهنده‌ای مانند سدیم بوروهیدرید، هیدرازین و اسکوربیک اسید در سنتز نانوسیم نقره استفاده می‌شوند. استحکام‌دهنده‌های رایج مورد استفاده در سنتز نانوسیم نقره شامل پلی وینیل پیرولیدون (PVP)، ستیل تریمتیل آمونیوم بروماید (CTAB) و سدیم دودسیل سولفات (SDS) می‌باشند.
روش‌های مبتنی بر الگوی قالبی شامل استفاده از یک قالب برای راهنمایی رشد نانوسیم‌های نقره می‌شوند. قالب‌های رایج مورد استفاده برای سنتز نانوسیم نقره شامل سیلیکون‌های نازک، و غشاهای پلیمری مجرد می‌باشند. در این روش، ابتدا قالب با یک لایه نازک نقره پوشش داده شده و سپس قالب با ماده‌ی خنثی‌کننده از قالب بازگردانده میشود. این فرآیند باعث تشکیل نانوسیم‌های نقره درون قالب میشود که براساس الگوی قالبی، شکل و اندازه دلخواهی دارند.
این ترکیبات نانویی چطور پایدار میمانند؟
پایدارسازی نانوسیم های نقره میتواند به روش‌های مختلفی انجام شود و به بهبود پایداری آنها در مقابل عوامل محیطی مانند رطوبت، اکسیداسیون و … کمک کند.
یکی از روش‌های پایدارسازی نانوسیم‌های نقره، استفاده از پوشش‌دهی بر روی سطح آنها است. این پوشش‌ها می‌توانند شامل عوامل مختلفی باشند مانند پوشش‌های آلی و غیرآلی، پوشش‌های پلیمری، پوشش‌های نانوساختار و … . پوشش‌های آلی مثل تیمول، گلوکز و لیزین و پوشش‌های غیرآلی مانند سیلیکا و تیتانیا به‌عنوان مواد پایدارساز در برخی مطالعات استفاده شده‌اند. پوشش‌های نانوساختاری مانند نانولوله‌های کربنی، نانوذرات اکسید آهن و غیره نیز به‌عنوان پایدارساز در برخی مطالعات ارائه شده‌اند. همچنین، استفاده از مواد پایدارساز برای جلوگیری از اکسیداسیون نانوسیم های نقره می تواند مؤثر باشد. برخی از مواد پایدارساز مانند اسید اسکوربیک، نیترات نمک و اسید سیتریک به‌عنوان پایدارساز در مطالعات مختلف استفاده شده‌اند
استفاده از پایدار سازها سبب تغییر در خصوصیات نانوسیم‌ها میشود، بعنوان مثال رسانایی آنها میتواند بشدن بر اثر پوشش ها کاهش یابد. از این رو مطالعات زیادی بر روی انواع پایدارساز ها در حال انجام است که اثرات کمتری بر روی خواص نانوسیم های نقره بجا گذارد.
شرکت امینبیک انواع نانوساختارهای دیگر نقره مانند نانوذره نقره و فلیک نقره را با کیفیت بالا تولید میکند.