Un nouveau matériau à la fois hautement transparent et conducteur d’électricité a récemment été découvert par des scientifiques des matériaux et des ingénieurs de la Penn State University. Les scientifiques de l’université conviennent qu’il pourrait être utilisé pour produire non seulement des écrans grands, mais aussi des soi-disant « fenêtres intelligentes » et même des écrans tactiles et des cellules solaires plus rentables et efficaces que jamais, remplaçant l’ITO qui a été utilisé jusqu’à présent.
Remplacement efficace et rentable de l’OTI
L’oxyde d’indium-étain, ou ITO en abrégé, est un conducteur transparent utilisé dans de nombreux écrans. Cependant, l’indium qu’il contient est un matériau rare et, surtout, coûteux, dont l’occurrence sur terre sera épuisée dans quelques années. C’est pourquoi les chercheurs du monde entier recherchent depuis des années un remplaçant au moins sur un pied d’égalité. Au fil du temps, de nombreuses alternatives ont également été créées. Mais jusqu’à présent, pas un seul n’a réussi à remplacer complètement l’ITO (et ses excellentes propriétés optiques et électriques).
Ce fait a été décisif pour les chercheurs de la Penn State University pour le travail scientifique, dont le succès a été publié sur le site Web de l’université début décembre 2015. Ce faisant, ils ont découvert qu’il existe une classe de matériaux qui peuvent concurrencer l’OTI tout en étant nettement moins chers que l’ITO.
Vanadate de strontium et vanadate de calcium
Les chercheurs utilisent un film mince de 10 nanomètres d’épaisseur d’une classe inhabituelle de matériaux. Métal dit corrélé dans lequel les électrons circulent comme un liquide. Dans les métaux normaux tels que le cuivre, l’or, l’aluminium ou l’argent, les électrons circulent comme des particules dans un gaz. Mais dans les métaux corrélés tels que le vanadate de strontium (SrVO3) et le vanadate de calcium (CaVO3), ils interagissent les uns avec les autres.
Cela donne au matériau un haut niveau de transparence optique et de conductivité semblable à celle du métal. Et dès que la lumière tombe sur eux, elle devient encore plus transparente. Les deux matériaux sur lesquels les chercheurs ont spécifiquement travaillé étaient le strontium et le vanadate de calcium.
Indium versus Vanadium
Actuellement, un kilogramme d’indium coûte environ 750 $. Comparé au vanadium, qui ne coûte actuellement que 25 dollars le kg, ce dernier est nettement moins cher à l’achat. Le strontium est encore moins cher. Ainsi, la procédure découverte par les scientifiques est une alternative tentante pour l’ITO.
