Ученый разработал жидкий металл для пайки при комнатной температуре

Можно убрать в сторону горячий утюг и припой: теперь два металлических предмета можно соединить при комнатной температуре.

Пайка является основой микроэлектроники, в которой для соединения компонентов на печатных платах используется горячий расплавленный металл. Но обычные методы горячей пайки иногда приводят к повреждению материалов в гибких электронных устройствах или мельчайших деталей в современных микрочипах.

Мартин Туо из Университета штата Айова разработал умную пайку, в которой используется сплав висмута, индия и олова под названием металл Филда. Он плавится при температуре 62 °С, а при комнатной температуре затвердевает. Но если крошечные капли расплавленного металла поместить в защитную оболочку, они останутся жидкими.

Этот эффект был широко изучен, но до сих пор никто не нашел способ как поместить жидкий металл в удобную оболочку.

При разрыве оболочки вытекает жидкий металл, который быстро затвердевает, образуя аккуратный паяный шов. «Я еще не видел такого, я думаю, что это абсолютно уникально», - говорит материаловед Йохан Лю из Технического университета Чалмерса, Швеция.

Команда Мартина Туо добавила в жидкий металл Филда раствор уксусной кислоты, пропустив соединение на центрифуге для разрыва металла на мелкие частицы.

«Капельки сначала реагируют с воздухом и формируют тонкую, меньше нанометра толщиной, оболочку из оксидов,  а затем реагируют с уксусной кислотой для формирования второго гибкого нанослоя. – сказал Туо. - При этом образовываются частицы диаметром 4 - 5 микрометра, которые могут сохраняться несколько месяцев без изменения». 

В данный момент Туо работает над другими сплавами, которые имеют более высокие температуры плавления и могли бы в качестве припоев в микроэлектронных устройствах, которые должны выдерживать температуры выше 62 °C.