חומר חדש שהוא גם שקוף מאוד וגם מוליך חשמלית התגלה לאחרונה על ידי מדעני חומרים ומהנדסים מאוניברסיטת פן סטייט. מדעני האוניברסיטה מסכימים כי ניתן להשתמש בו כדי לייצר לא רק מסכים גדולים, אלא גם מה שמכונה "חלונות חכמים" ואפילו מסכי מגע ותאים סולאריים בצורה חסכונית ויעילה יותר מאי פעם, במקום ITO ששימש עד כה.
החלפת ITO יעילה וחסכונית
תחמוצת בדיל אינדיום, או ITO בקיצור, הוא מוליך שקוף המשמש בתצוגות רבות. עם זאת, אינדיום הכלול בו הוא חומר נדיר, ומעל לכל, יקר, המופע של אשר על פני כדור הארץ יהיה מותש רק כמה שנים. זו הסיבה שחוקרים ברחבי העולם מחפשים כבר שנים תחליף שהוא לפחות על בסיס שווה. עם הזמן נוצרו גם חלופות רבות. אבל עד כה, אף אחד לא הצליח להחליף לחלוטין או להחליף לחלוטין את ITO (ואת התכונות האופטיות והחשמליות המצוינות שלה).
עובדה זו הייתה מכרעת עבור החוקרים באוניברסיטת פן סטייט על העבודה המדעית, שהצלחתה פורסמה באתר האוניברסיטה בתחילת דצמבר 2015. בכך הם גילו שיש סוג של חומרים שיכולים להתחרות ב-ITO ובמקביל זולים משמעותית מ-ITO.
סטרונציום ונדאטה וסידן ונדאטה
החוקרים משתמשים בשכבה דקה בעובי 10 ננומטר של סוג יוצא דופן של חומרים. מה שנקרא מתכת מתואמת שבה האלקטרונים זורמים כמו נוזל. במתכות רגילות כמו נחושת, זהב, אלומיניום או כסף, אלקטרונים זורמים כמו חלקיקים בגז. אבל במתכות מתואמות כמו סטרונציום ונדאט (SrVO3) וסידן ונדאט (CaVO3), הם מתקשרים זה עם זה.
זה נותן לחומר רמה גבוהה של שקיפות אופטית ומוליכות דמוית מתכת. וברגע שהאור נופל עליהם, זה נעשה אפילו יותר שקוף. שני החומרים שהחוקרים עבדו עליהם במיוחד היו סטרונציום וסידן ונדאט.
אינדיום לעומת ונדיום
נכון לעכשיו, קילוגרם אחד של אינדיום עולה כ 750 $. לעומת ונדיום, אשר כיום עולה רק 25 $ לק"ג, האחרון הוא זול משמעותית לקנות. סטרונציום זול עוד יותר. לפיכך, ההליך שהתגלה על ידי המדענים הוא חלופה מפתה עבור ITO.
