Egy új, rendkívül átlátszó és elektromosan vezető anyagot fedeztek fel nemrégiben a Penn State University anyagtudósai és mérnökei. Az egyetem tudósai egyetértenek abban, hogy nemcsak nagyképernyős kijelzők, hanem úgynevezett "intelligens ablakok", sőt érintőképernyők és napelemek minden eddiginél költséghatékonyabban és hatékonyabban történő előállítására is fel lehetne használni, helyettesítve az eddig használt ITO-t.
Hatékony és költséghatékony ITO-csere
Az indium-ón-oxid, vagy röviden ITO, egy átlátszó vezető, amelyet sok kijelzőn használnak. A benne lévő indium azonban ritka és mindenekelőtt drága anyag, amelynek előfordulása a földön néhány év alatt kimerül. Ez az oka annak, hogy a kutatók szerte a világon évek óta keresnek egy olyan helyettesítőt, amely legalább egyenrangú. Idővel számos alternatívát is létrehoztak. De eddig egyetlen embernek sem sikerült teljesen kiszorítania vagy teljesen kicserélnie az ITO-t (és kiváló optikai és elektromos tulajdonságait).
Ez a tény meghatározó volt a Penn State University kutatói számára a tudományos munkában, amelynek sikerét 2015. december elején tették közzé az egyetem honlapján. Ennek során felfedezték, hogy van egy olyan anyagosztály, amely versenyezhet az ITO-val, ugyanakkor lényegesen olcsóbb, mint az ITO.
Stroncium-vanadát és kalcium-vanadát
A kutatók vékony, 10 nanométer vastag filmet használnak egy szokatlan anyagosztályból. Az úgynevezett korrelált fém, amelyben az elektronok folyadékként áramlanak. A normál fémekben, mint például a réz, arany, alumínium vagy ezüst, az elektronok úgy áramlanak, mint a részecskék a gázban. De a korrelált fémekben, mint például a stroncium-vanadát (SrVO3) és a kalcium-vanadát (CaVO3), kölcsönhatásba lépnek egymással.
Ez magas szintű optikai átláthatóságot és fémszerű vezetőképességet biztosít az anyagnak. És amint a fény rájuk esik, még átláthatóbbá válik. A két anyag, amelyen a kutatók kifejezetten dolgoztak, a stroncium és a kalcium-vanadát volt.
Indium, versus vanádium
Jelenleg egy kilogramm indium körülbelül 750 dollárba kerül. A vanádiumhoz képest, amely jelenleg csak 25 dollárba kerül kilogrammonként, az utóbbi lényegesen olcsóbb. A stroncium még olcsóbb. Így a tudósok által felfedezett eljárás csábító alternatíva az ITO számára.
