האם אתה יודע מה היישומים שלננו-חוטי כסף?

ננו-חומרים חד-ממדיים מתייחסים לגודל של מימד אחד של החומר הוא בין 1 ל-100 ננומטר.חלקיקי מתכת, כאשר הם נכנסים לקנה מידה ננו, יציגו השפעות מיוחדות השונות מאלו של מתכות מקרוסקופיות או אטומי מתכת בודדים, כגון אפקטים בגודל קטן, ממשקים, אפקטים, אפקטים של גודל קוונטי, אפקטים של מנהור קוונטי מאקרוסקופי והשפעות כליאה דיאלקטריות.לכן, לננו-חוטי מתכת יש פוטנציאל יישום גדול בתחומי החשמל, האופטיקה, התרמיות, המגנטיות והקטליזה.ביניהם, ננו-חוטי כסף נמצאים בשימוש נרחב בזרזים, פיזור ראמאן משופר על פני השטח, והתקנים מיקרואלקטרוניים בגלל המוליכות החשמלית המצוינת שלהם, מוליכות החום, התנגדות פני השטח הנמוכה, השקיפות הגבוהה ותאימות הביולוגית הטובה, תאים סולריים בסרט דק, מיקרו-אלקטרודות, וחיישנים ביולוגיים.

ננו-חוטי כסף מיושמים בשדה הקטליטי

ננו-חומרי כסף, במיוחד ננו-חומרי כסף בעלי גודל אחיד ויחס גובה-רוחב גבוה, הם בעלי תכונות קטליטיות גבוהות.החוקרים השתמשו ב-PVP כמייצב פני השטח והכינו ננו-חוטי כסף בשיטה הידרותרמית ובדקו את המאפיינים של תגובת הפחתת החמצן האלקטרו-קטליטית שלהם (ORR) באמצעות וולטמטריה מחזורית.נמצא כי ננו-חוטי כסף שהוכנו ללא PVP היו משמעותיים. צפיפות הזרם של ה-ORR גדלה, והראתה יכולת אלקטרוקטליטית חזקה יותר.חוקר אחר השתמש בשיטת הפוליול כדי להכין במהירות ובקלות ננו-חוטי כסף וננו-חלקיקי כסף על ידי ויסות כמות ה-NaCl (זרע עקיף).בשיטת סריקת פוטנציאל ליניארי, נמצא שלננו-חוטי כסף ולחלקיקי כסף יש פעילויות אלקטרוקטליטיות שונות עבור ORR בתנאים אלקליים, ננו-חוטי כסף מראים ביצועים קטליטיים טובים יותר, וננו-חוטי כסף הם אלקטרוקטליטיים. ORR מתנול בעל התנגדות טובה יותר.חוקר אחר משתמש בננו-חוטי כסף שהוכנו בשיטת הפוליול כאלקטרודה קטליטית של סוללת ליתיום אוקסיד.כתוצאה מכך, נמצא כי ננו-חוטי כסף בעלי יחס גובה-רוחב גבוה הם בעלי שטח תגובה גדול ויכולת הפחתת חמצן חזקה, וקידמו את תגובת הפירוק של סוללת הליתיום אוקסיד מתחת ל-3.4 וולט, וכתוצאה מכך יעילות חשמלית כוללת של 83.4% , מראה את התכונה האלקטרוקטליטית המצוינת.

ננו-חוטי כסף מיושמים בשדה החשמל

ננו-חוטי כסף הפכו בהדרגה למוקד המחקר של חומרי אלקטרודה בשל המוליכות החשמלית המצוינת שלהם, התנגדות המשטח הנמוכה והשקיפות הגבוהה שלהם.חוקרים הכינו אלקטרודות ננו-חוטי כסף שקופות עם משטח חלק.בניסוי, סרט ה-PVP שימש כשכבה פונקציונלית, והמשטח של סרט הננו-תיל הכסוף כוסה בשיטת העברה מכנית, אשר שיפרה למעשה את חספוס פני השטח של הננו-תיל.החוקרים הכינו סרט מוליך שקוף גמיש עם תכונות אנטיבקטריאליות.לאחר שהסרט המוליך השקוף כופף 1000 פעמים (רדיוס כיפוף של 5 מ"מ), התנגדות פני השטח והעברת האור שלו לא השתנו באופן משמעותי, וניתן ליישם אותו באופן נרחב על צגי גביש נוזלי ועל פריטים לבישים.מכשירים אלקטרוניים ותאים סולאריים ועוד תחומים רבים נוספים.חוקר אחר משתמש ב-4 מונומר ביסמלימיד (MDPB-FGEEDR) כמצע להטמעת הפולימר המוליך השקוף שהוכן מננו-חוטי כסף.הבדיקה גילתה כי לאחר גזירת הפולימר המוליך על ידי הכוח החיצוני, החריץ תוקן בחימום ב-110 מעלות צלזיוס, וניתן היה לשחזר 97% ממוליכות פני השטח תוך 5 דקות, וניתן לחתוך ולתקן שוב ושוב את אותו מיקום. .חוקר אחר השתמש בננו-חוטי כסף ופולימרי זיכרון צורות (SMPs) להכנת פולימר מוליך בעל מבנה דו-שכבתי.התוצאות מראות שלפולימר יש גמישות ומוליכות מצוינות, יכול לשחזר 80% מהדפורמציה תוך 5 שניות, והמתח רק 5V, גם אם עיוות המתיחה מגיע ל-12% עדיין שומר על מוליכות טובה, בנוסף, LED The turn-on potential הוא רק 1.5V.לפולימר המוליך פוטנציאל יישום גדול בתחום המכשירים האלקטרוניים הלבישים בעתיד.

ננו-חוטי כסף המיושמים בתחום האופטיקה

לננו-חוטי כסף יש מוליכות חשמלית ותרמית טובה, ושקיפות גבוהה ייחודית משלהם יושמה באופן נרחב במכשירים אופטיים, תאים סולאריים וחומרי אלקטרודה.לאלקטרודת ננו-חוטי הכסף השקופה עם משטח חלק יש מוליכות טובה והשידור הוא עד 87.6%, אשר יכול לשמש כחלופה לדיודות פולטות אור אורגניות וחומרי ITO בתאים סולאריים.

בהכנה של ניסויים גמישים של סרט מוליך שקוף, נבדק אם מספר תצהיר ננו-חוטי כסף ישפיע על השקיפות.נמצא שככל שמספר מחזורי השקיעה של ננו-חוטי כסף גדל לפי 1, 2, 3 ו-4, השקיפות של הסרט המוליך השקוף הזה ירדה בהדרגה ל-92%, 87.9%, 83.1% ו-80.4%, בהתאמה.

בנוסף, ננו-חוטי כסף יכולים לשמש גם כנשא פלזמה משופר משטח והם נמצאים בשימוש נרחב בבדיקות ראמאן לשיפור פני השטח (SERS) כדי להשיג זיהוי רגיש מאוד ולא הרסני.החוקרים השתמשו בשיטת הפוטנציאל הקבוע כדי להכין מערכי ננו-חוטי כסף קריסטל יחיד עם משטח חלק ויחס רוחב-גובה גבוה בתבניות AAO.

ננו-חוטי כסף המיושמים בתחום החיישנים

ננו-חוטי כסף נמצאים בשימוש נרחב בתחום החיישנים בשל מוליכות חום טובה, מוליכות חשמלית, תאימות ביולוגית ותכונות אנטיבקטריאליות.החוקרים השתמשו בחוטי ננו כסופים ובאלקטרודות מותאמות עשויות Pt כחיישני הליד כדי לבדוק את יסודות ההלוגן במערכת התמיסה על ידי וולטמטריה מחזורית.הרגישות הייתה 0.059 בתמיסת Cl 200 μmol/L~20.2 mmol/L.μA/(ממול•L), בטווח של 0μmol/L~20.2mmol/L פתרונות Br- ו-I, הרגישויות היו 0.042μA/(mmol•L) ו-0.032μA/(mmol•L) בהתאמה.החוקרים השתמשו באלקטרודת פחמן שקופה שונה העשויה מננו-חוטי כסף וצ'יטוסן כדי לנטר את האלמנט As במים עם רגישות גבוהה.חוקר אחר השתמש בננו-חוטי כסף שהוכנו בשיטת הפוליול ושינה את אלקטרודת הפחמן המודפסת במסך (SPCE) עם מחולל קולי כדי להכין חיישן H2O2 לא אנזימטי.הבדיקה הפולארוגרפית הראתה שהחיישן הראה תגובת זרם יציבה בטווח של 0.3 עד 704.8 μmol/L H2O2, עם רגישות של 6.626 μA/(μmol•cm2) וזמן תגובה של 2 שניות בלבד.בנוסף, באמצעות בדיקות טיטרציה עדכניות, נמצא כי התאוששות H2O2 של החיישן בסרום אנושי מגיעה ל-94.3%, מה שמאשר עוד יותר שניתן ליישם חיישן H2O2 שאינו אנזימטי זה למדידת דגימות ביולוגיות.