Są widoki na tańszą elektronikę: odporna miedź zamiast złota
Są widoki na tańszą produkcję elektroniki. Naukowcy znaleźli materiał, którym być może uda się zastąpić złoto. To miedź odporna na utlenianie.
Obecność złota w urządzeniach elektronicznych podnosi koszty produkcji, ale aktualnie nie mamy nic lepszego. Miedź jest tańsza około 6 tysięcy razy, ale nie wszędzie da się ją wykorzystać. Winne są jej skłonności do korozji i pokrywania się nalotem, co negatywnie wpływa na przewodnictwo połączeń. Złoto jest jednym z lepszych przewodników prądu, a przy tym niechętnie reaguje z innymi pierwiastkami. To dlatego złote styki w nowoczesnym sprzęcie z czasem nie tracą zdolności przewodzenia.
A jednak można mieć materiał, który będzie miał cenę miedzi, ale nie będzie się łatwo utleniał. To produkowana w innowacyjny sposób miedź odporna na utlenianie. Materiał mógłby nie tylko obniżyć koszty produkcji elektroniki użytkowej, ale też poprawić trwałość układów z niższej półki cenowej. To oznacza oczywiście, że wiele urządzeń będzie można wymieniać rzadziej. Brak rosnących oporów w układach elektronicznych w perspektywie kilku lat przełoży się też na mniejsze zużycie energii. Wszystko zależy od tego, czy branża przyjmie nowy materiał i jak szeroko będzie on stosowany.
Miedź odporna na utlenianie
By miedź nie reagowała z tlenem, konieczne jest pokrycie jej jakimś zabezpieczeniem, które nie podniesie oporów. W normalnych warunkach utlenianie miedzianych styków zachodzi na nierównościach powierzchni. „Schodki” w strukturze metalu stanowią świetne miejsce dla adsorbcji. Stąd już prosta droga do utleniania na coraz większej powierzchni, a w końcu zniszczenia styku.
Naukowcy w Korei Południowej wymyślili sposób, by powlekać miedziane elementy warstwą atomów miedzi w taki sposób, by nie było żadnego miejsca, gdzie może zacząć się szkodliwy proces. W tym celu wykorzystują proces podobny do tego, w jakim powstaje grafen – epitaksję atomową. Ta metoda pozwala na stworzenie płaskiej warstwy monokryształu na powierzchni – w tym przypadku styku elementu elektronicznego. Można o tym pomyśleć jako o molekularnej gładzi, którą nakłada się na elementy elektroniczne, by je zabezpieczyć.
Efekty są imponujące w porównaniu z innymi sposobami ochrony miedzianych styków. Powierzchnie są w większości całkowicie płaskie. Jeśli zdarzają się uskoki, są na tyle małe, że wystąpienie na nich adsorpcji jest bardzo mało prawdopodobne.
