Et nytt materiale som er både svært gjennomsiktig og elektrisk ledende ble nylig oppdaget av materialforskere og ingeniører ved Penn State University. Universitetets forskere er enige om at det kan brukes til å produsere ikke bare storskjermer, men også såkalte "smarte vinduer" og til og med berøringsskjermer og solceller mer kostnadseffektivt og effektivt enn noen gang før, og erstatte ITO som har blitt brukt så langt.
Effektiv og kostnadseffektiv ITO-erstatning
Indiumtinnoksid, eller ITO for kort, er en gjennomsiktig leder som brukes i mange skjermer. Imidlertid er indiumet i det et sjeldent og fremfor alt dyrt materiale, hvis forekomst på jorden vil bli utmattet på bare noen få år. Derfor har forskere over hele verden lett i årevis etter en erstatning som i det minste er på like fot. Over tid har det også blitt opprettet mange alternativer. Men så langt har ikke en eneste klart å helt forskyve eller erstatte ITO (og dens utmerkede optiske og elektriske egenskaper).
Dette faktum var avgjørende for forskerne ved Penn State University for det vitenskapelige arbeidet, hvor suksessen ble publisert på universitetets nettside i begynnelsen av desember 2015. På den måten oppdaget de at det er en klasse materialer som kan konkurrere med ITO og samtidig er betydelig billigere enn ITO.
Strontiumvanadat og kalsiumvanadat
Forskerne bruker tynn, 10 nanometer tykk film av en uvanlig klasse materialer. Såkalt korrelert metall der elektronene strømmer som en væske. I normale metaller som kobber, gull, aluminium eller sølv flyter elektroner som partikler i en gass. Men i korrelerte metaller som strontiumvanadat (SrVO3) og kalsiumvanadat (CaVO3) interagerer de med hverandre.
Dette gir materialet et høyt nivå av optisk gjennomsiktighet og metalllignende ledningsevne. Og så snart lyset faller på dem, blir det enda mer gjennomsiktig. De to materialene som forskerne spesifikt jobbet med var strontium og kalsiumvanadat.
Indium versus Vanadium
For tiden koster ett kilo indium rundt 750 dollar. Sammenlignet med vanadium, som for tiden koster bare $ 25 per kg, er sistnevnte betydelig billigere å kjøpe. Strontium er enda billigere. Dermed er prosedyren forskerne har oppdaget et fristende alternativ for ITO.
