能將傳統(tǒng)無法連接的材料粘接起來
美國倫斯勒(Rensselaer)理工學院研究人員日前表示，基于自組裝納米鏈技術(shù)，他們找到了一種能將通常不能連接的材料粘接起來的納米黏合劑，新的納米黏合劑能影響從新一代計算機芯片制造到能源生產(chǎn)等諸多方面。
據(jù)悉，納米黏合劑涂層不足1納米，其價格也不貴，它能經(jīng)受相當高的溫度。事實上，當被加熱時，納米黏合劑分子鍵更強。雖然黏合劑的材料目前已商業(yè)化，但是研究小組開發(fā)的黏合劑處理新方法，極大地改變了黏合劑涂層的厚度和抗熱的能力。有關(guān)納米黏合劑的文章發(fā)表在17日出版的英國《自然》雜志上。
如同眾多科學發(fā)現(xiàn)，倫斯勒理工學院材料科學和工程教授嘎納帕史拉曼•瑞曼納斯的研究小組此次新發(fā)現(xiàn)也具有偶然性。多年來，瑞曼納斯一直在探索兩種不同材料間的分子鏈層，以用其來提高計算機芯片半導體器件的結(jié)構(gòu)集成度、功效和可靠性。研究小組認識到具有碳柱的分子鏈能改善黏性并防止相鄰物質(zhì)的原子因受熱出現(xiàn)混合，并最終發(fā)現(xiàn)含有這種分子鏈的納米材料能用于生產(chǎn)黏合劑以及潤滑劑和物質(zhì)表面保護膜。
實際上，納米黏合劑本身在400攝氏度時就會出現(xiàn)降解，與粘接的物質(zhì)表面脫落。為解決該問題，瑞曼納斯帶領(lǐng)的研究小組采用了銅膜和硅膜夾納米黏合劑的“三明治”結(jié)構(gòu)(見圖)，試驗發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)在高于400攝氏度的環(huán)境中，黏合劑不但沒有降解，反而黏性更強，黏連度比低溫時提高了5倍至7倍。
試驗還發(fā)現(xiàn)，溫度在達到700攝氏度之前，“三明治”結(jié)構(gòu)的納米黏合層的黏性隨溫度增高而繼續(xù)增強，這種特性有助于其在工業(yè)中獲得廣泛用途，例如黏住高溫物體(噴氣發(fā)動機或巨型電站渦輪內(nèi)部)表面的涂料。瑞曼納斯表示，納米黏合劑將是連接任何兩種材料通用且廉價的手段，它將在商業(yè)上擁有廣泛的用武之地。
