Nanoskala

Anders als beim Kaltschweißen im Makromaßstab, das normalerweise einen hohen Druck erfordert, haben Wissenschaftler entdeckt, dass einkristalline, ultradünne Nanodrähte aus Gold (Durchmesser unter 10 nm) innerhalb von Sekunden allein durch mechanischen Kontakt und unter bemerkenswert niedrigem Druck kalt verschweißt werden können. Hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie und Messungen vor Ort haben ergeben, dass die Schweißnähte nahezu perfekt sind und dieselbe Kristallausrichtung, Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit aufweisen wie der Rest des Nanodrahts. Die hohe Qualität der Schweißnähte ist auf die nanometergroßen Probenabmessungen, orientierte Anheftungsmechanismen und mechanisch unterstützte schnelle Oberflächendiffusion zurückzuführen. Schweißnähte im Nanomaßstab wurden auch zwischen Gold und Silber sowie zwischen Silber und Silber nachgewiesen, was darauf hindeutet, dass das Phänomen allgemein anwendbar sein könnte und daher eine atomistische Sicht auf die Anfangsstadien des makroskopischen Kaltschweißens für entweder massive Metalle oder metallische Dünnschichten bietet.