國外使用3D打印技術(shù)制造出純金納米結(jié)構(gòu)
——電阻率極低

奧地利維也納理工大學(xué)（TU Wien）的研究人員研發(fā)了一種使用3D打印技術(shù)、通過聚焦電子束來誘導(dǎo)沉積（FEBID:Focused Electron Beam Induced Deposition）的純金納米結(jié)構(gòu)，F(xiàn)EBID是一種増材直寫光刻技術(shù)。這個研究為制造商生產(chǎn)黃金設(shè)備提供了一種很有前途的新方法。

黃金被認(rèn)為是一種有價(jià)值的材料，主要得益于它在昂貴的珠寶、首飾和其他奢侈品上的使用。然而，這種金屬實(shí)際上也具有非常理想的功能納米結(jié)構(gòu)。

復(fù)寫金的納米結(jié)構(gòu)是電漿設(shè)備、固定化抗體的生物傳感器和電接觸設(shè)備的關(guān)鍵部件。然而，到現(xiàn)在為止，黃金納米結(jié)構(gòu)主要是二維的，即使用抗蝕劑為基礎(chǔ)的光刻技術(shù)研發(fā)的黃金納米結(jié)構(gòu)也是如此。由海因茨·萬森伯格博士領(lǐng)導(dǎo)的維也納理工大學(xué)的研究人員已經(jīng)找到了一種方法來制造3D打印金納米結(jié)構(gòu)，即FEBID技術(shù)。他們的研究結(jié)果已發(fā)表在科學(xué)報(bào)告中。

FEBID技術(shù)是在單一工藝過程中制造自定義二維和三維納米結(jié)構(gòu)的方法，不使用防護(hù)或抗力。在這個過程中，聚焦電子束的電子顯微鏡被用來分解有機(jī)金屬前體，如同一個分辨率為1 nm的納米級3D打印機(jī)。不幸的是，電子誘導(dǎo)有機(jī)金屬前體的通常會分解出高碳污染的金屬；萬森伯格和維也納理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)就是生產(chǎn)具有更高純度的黃金。

傳統(tǒng)的FEBID金沉積通常含有約70%原子的碳和30%原子的黃金，開發(fā)的新方法通過在原位沉積金添加氧化劑成形純金制造結(jié)構(gòu)。“整個團(tuán)隊(duì)在過去的10年里都在努力研發(fā)直接沉積純金納米結(jié)構(gòu)，”萬森伯格說，“這有點(diǎn)像發(fā)現(xiàn)了傳說中的魔法石，把常見的、不出彩的材料變成了金子。”

這種沉積的純金結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出極低的電阻率，接近塊狀黃金。相反，通常一個FEBID金結(jié)構(gòu)的電阻率約為1 Ω/mg，比純粹的塊狀金約差一百萬倍。特別增強(qiáng)的FEBID過程所產(chǎn)生的電阻率為8.8 μΩ/cm，幾乎是純凈黃金（2.4 μΩ/cm）的4倍。

據(jù)研究人員介紹，新技術(shù)的影響將是重大而深遠(yuǎn)的，特別是在納米等離子體和生物電子器件領(lǐng)域。論文的作者姆斯特法博士和菲利普博士評論道:“極高的導(dǎo)電性和純黃金結(jié)構(gòu)將打開納米電子器件的新的大門，如它會更容易地為納米天線和生物分子固定化產(chǎn)生純金的結(jié)構(gòu)，這將改變我們的日常生活?！?/p>

（摘自騰訊網(wǎng)）