Nowy materiał, który jest zarówno wysoce przezroczysty, jak i przewodzący prąd elektryczny, został niedawno odkryty przez naukowców i inżynierów materiałowych z Penn State University. Naukowcy z uniwersytetu zgadzają się, że można go wykorzystać do produkcji nie tylko wyświetlaczy wielkoekranowych, ale także tak zwanych "inteligentnych okien", a nawet ekranów dotykowych i ogniw słonecznych bardziej opłacalnie i wydajnie niż kiedykolwiek wcześniej, zastępując ITO, który był używany do tej pory.
Wydajna i ekonomiczna wymiana ITO
Tlenek cyny indu, w skrócie ITO, jest przezroczystym przewodnikiem stosowanym w wielu wyświetlaczach. Jednak zawarty w nim ind jest rzadkim i przede wszystkim drogim materiałem, którego występowanie na ziemi wyczerpie się już za kilka lat. Dlatego naukowcy na całym świecie od lat szukają zamiennika, który jest co najmniej na równych prawach. Z czasem powstało również wiele alternatyw. Ale jak dotąd żadnemu nie udało się całkowicie wyprzeć lub całkowicie zastąpić ITO (i jego doskonałych właściwości optycznych i elektrycznych).
Fakt ten był decydujący dla naukowców z Penn State University dla pracy naukowej, której sukces został opublikowany na stronie internetowej uniwersytetu na początku grudnia 2015 r. W ten sposób odkryli, że istnieje klasa materiałów, które mogą konkurować z ITO, a jednocześnie są znacznie tańsze niż ITO.
Wanadan strontu i wanadan wapnia
Naukowcy używają cienkiej folii o grubości 10 nanometrów z nietypowej klasy materiałów. Tak zwany skorelowany metal, w którym elektrony płyną jak ciecz. W normalnych metalach, takich jak miedź, złoto, aluminium lub srebro, elektrony przepływają jak cząstki w gazie. Ale w skorelowanych metalach, takich jak wanadan strontu (SrVO3) i wanadan wapnia (CaVO3), oddziałują ze sobą.
Daje to materiałowi wysoki poziom przezroczystości optycznej i przewodności podobnej do metalu. A gdy tylko padnie na nie światło, staje się jeszcze bardziej przezroczysta. Dwa materiały, nad którymi pracowali naukowcy, to stront i wanadan wapnia.
Ind kontra wanad
Obecnie jeden kilogram indu kosztuje około 750 USD. W porównaniu do wanadu, który obecnie kosztuje tylko 25 USD za kg, ten ostatni jest znacznie tańszy w zakupie. Stront jest jeszcze tańszy. Tak więc procedura odkryta przez naukowców jest kuszącą alternatywą dla ITO.
