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Una colla metallica per dire addio a saldature e brasature

Una colla metallica messa a punto da un gruppo di ricercatori della Northeastern University promette di rendere saldature e brasature un problema del passato.

Una colla metallica per dire addio a saldature e brasature

La startup MesoGlue, nata da un gruppo di ricercatori della Northeastern University di Boston, punta a mandare in pensione saldature e brasature. Come? Con una colla metallica. I ricercatori affermano di aver messo a punto una soluzione che funziona a temperatura ambiente e richiede pochissima pressione per unire due parti, come ad esempio un chip e il circuito stampato sottostante.

"È come saldare o brasare ma senza calore", ha affermato il professor Hanchen Huang. In un documento pubblicato sul numero di gennaio di Advanced Mate­rials & Processes, Huang e i suoi colleghi hanno descritto gli ultimi progressi nello sviluppo di questa colla. "I termini metallo e colla sono familiari a molte persone ma la loro combinazione è nuova e resa possibile dalle proprietà uniche di nanofili (nanorod) metallici". Questi piccolissimi fili hanno un cuore in metallo e sono coperti di indio da un lato e di gallio dall'altro.

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La colla metallica funzione come "due pettini che s'incastrano"

"Questi nanofili rivestiti sono disposti lungo un substrato come i denti inclinati su un pettine: ci sono pettine in basso e uno in alto, poi abbiamo intrecciato i denti. Quando indio e gallio si toccano tra loro formano un liquido. Il cuore metallico dei nanofili agisce per trasformare quel liquido in un solido. La colla risultate offre la forza e la conduttanza elettrica/termica di un legame metallico".

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Alcuni schemi di applicazioni della colla metallica

Huang ha confermato che la colla metallica funziona a temperatura ambiente, è un grande conduttore di calore e/o elettricità ed è anche molto resistente a fughe d'aria o gas. "I processi a caldo come la saldatura e la brasatura possono portare a connessioni metalliche che sono simili a quelle prodotte dalla colla metallica, ma costano molto di più. Inoltre l'alta temperatura necessaria per questi processi ha effetti deleteri sui componenti più vicini, come le giunzioni dei semiconduttori. Questi effetti possono velocizzare le rotture, aumentare i costi ed essere anche pericolose per gli utenti".

Le applicazioni di questa colla riguardano anzitutto l'industria elettronica (MesoGlue ha brevettato l'idea). Essendo un conduttore di calore la colla potrebbe rimpiazzare la pasta termoconduttiva usata tra i chip e i dissipatori. Durante le loro prove i ricercatori hanno ravvisato che la colla metallica dissipa il calore meglio della pasta, abbassando la temperatura operativa di un chip fino a 8°C di media. Si parla inoltre (e piuttosto ovviamente) del suo impiego come conduttore elettrico per sostituire le saldature.

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