Et nyt materiale, der både er meget gennemsigtigt og elektrisk ledende, blev for nylig opdaget af materialeforskere og ingeniører ved Penn State University. Universitetets forskere er enige om, at det kunne bruges til at producere ikke kun storskærme, men også såkaldte "smarte vinduer" og endda berøringsskærme og solceller mere omkostningseffektivt end nogensinde før og erstatte den ITO, der hidtil har været brugt.
Effektiv og omkostningseffektiv ITO-udskiftning
Indiumtinoxid, eller ITO for kort, er en gennemsigtig leder, der bruges i mange skærme. Imidlertid er indiumet indeholdt i det et sjældent og frem for alt dyrt materiale, hvis forekomst på jorden vil blive opbrugt om få år. Derfor har forskere over hele verden i årevis ledt efter en erstatning, der er mindst på lige fod. Over tid er der også skabt mange alternativer. Men hidtil har ikke en enkelt formået at fortrænge eller helt erstatte ITO (og dens fremragende optiske og elektriske egenskaber).
Denne kendsgerning var afgørende for forskerne ved Penn State University for det videnskabelige arbejde, hvis succes blev offentliggjort på universitetets hjemmeside i begyndelsen af december 2015. Dermed opdagede de, at der er en klasse af materialer, der kan konkurrere med ITO og samtidig er betydeligt billigere end ITO.
Strontiumvanadat og calciumvanadat
Forskerne bruger tynd, 10 nanometer tyk film af en usædvanlig klasse af materialer. Såkaldt korreleret metal, hvor elektronerne strømmer som en væske. I normale metaller som kobber, guld, aluminium eller sølv flyder elektroner som partikler i en gas. Men i korrelerede metaller som strontiumvanadat (SrVO3) og calciumvanadat (CaVO3) interagerer de med hinanden.
Dette giver materialet et højt niveau af optisk gennemsigtighed og metallignende ledningsevne. Og så snart lyset falder på dem, bliver det endnu mere gennemsigtigt. De to materialer, som forskerne specifikt arbejdede på, var strontium og calciumvanadat.
Indium versus Vanadium
I øjeblikket koster et kilo indium omkring $ 750. Sammenlignet med vanadium, som i øjeblikket kun koster $ 25 pr. Kg, er sidstnævnte betydeligt billigere at købe. Strontium er endnu billigere. Således er den procedure, som forskerne har opdaget, et fristende alternativ for ITO.
