Хіміки з Університету Айови розробили технологію холодної пайки металом, що дозволяє без використання нагріву скріплювати між собою провідники (наприклад, струмопровідні доріжки або дроти) простим нанесенням пасти і механічним розтиранням. Метод використовує переохолоджені краплі рідкого металу і дозволяє використовувати для скріплення сплави з температурами плавлення до 140 ° C. Дослідження опубліковано в журналі, коротко про нього повідомляє.
Автори використовували три різні сплави: галій-вісмут з температурою плавлення 16 ° C, вісмут-індій-олово (сплав Філдса) - 62 ° C і вісмут-олово - 139 ° C. Для створення нового типу припою шматочки металу поміщали в невеликі судини, заповнені розчином оцтової кислоти і нагрівали. Після плавлення металу хіміки за допомогою дрімеля, що обертав хрестовидну насадку, розбивали його на дрібні частинки діаметром від чотирьох нанометрів до п'яти мікрометрів.
Через навколишнє агресивне середовище частинки покривалися кіркою ацетатів і оксидів металу і не злипалися назад. При цьому, подальше охолодження не призводило до застигання металу - виникав стан переохолодження. Зокрема, цьому сприяло те, що оболонка не дозволяла краплі металу знайти собі центр кристалізації, наприклад, яку-небудь піщинку.
Для пайки припій наносили між двома скріплюваними металевими смужками і механічно деформували, наприклад, прокатуючи зверху скляний циліндр. Порушувалася цілісність кірки капсули і рідкий метал застигав, знайшовши центр кристалізації. В результаті два об'єкти міцно скріплювалися між собою. Авторам вдалося продемонструвати пайку сплавом Філдса двох золотих контактів, запоювання отвору в тонкому срібному шарі і склеїти між собою золоту та алюмінієву фольгу. Надалі, вчені планують знайти сплави з більш високими вихідними температурами плавлення, які також здатні давати подібні краплі рідкого металу. Це збільшить надійність спайок і дозволить використовувати їх у мікроелектроніці.
Раніше інша група матеріалознавців повідомила про створення схожої технології для клею, що отримала назву «рідкий мармур». У ній краплі клейкого полімеру обсипаються порошком карбонату кальцію, завдяки чому виходить тонкий порошок, що стає клейким під тиском, що руйнує оболонку капсул.