下一代觸屏材料有了「無銦方案」

銦作為一種稀有金屬,最重要的應用之一是合成為氧化銦錫。這種化合物因其光學透明和導電的特徵,成為觸控螢幕材料的「幕後功臣」。但銦稀缺且價格昂貴,未來甚至有「瀕危」風險。現在,澳大利亞雪梨大學的研究人員找到了潛在解決方案:

他們開發出一種運用等離子體技術製作不含銦的透明導電薄膜的新方法,新薄膜可靈活操縱,製作過程耗電量小且環境友好。相關研究發表在19日的《太陽能材料和太陽能電池》雜誌上。

下一代觸屏材料有了「無銦方案」

此次發明的新觸控螢幕薄膜不含等離子體,但製造過程使用了等離子體技術,這是一種名為HiPIMS的新氧化鎢沉積方法。通過此方法,研究人員開發了一種由氧化鎢和銀組成的納米復合材料,允許電致變色設備根據用戶的需求高效且快速地改變顏色。

利用一種被稱為「等離子體濺射」的工藝,研究人員在玻璃上製作了新型超薄的「夾心」材料——一層超薄的銀夾在兩層氧化鎢之間。這種結構的厚度不到100納米,大約是人類頭發寬度的千分之一。

製作過程中,研究人員將氬氣和氧氣的混合物置於一個強大的電場中,直到該混合物轉變為等離子體狀態。等離子體被用來轟擊一個鎢固體目標,從中分離出原子並將它們作為沉積在玻璃表面上的超薄層。

接著,研究人員用金屬銀重復這個過程,最後第三次用到了嵌入銀納米顆粒的氧化鎢。整個過程只需要幾分鍾,產生的廢物極少,比使用銦更便宜。由此生成的薄膜可用於任何玻璃表面,如手機螢幕或窗戶。

完成後的等離子薄膜是電致變色的,與對環境光線起反應的變色眼鏡不同,如果對該薄膜施加電壓則可以改變其透明度和顏色。

雪梨大學生物醫學工程學院和物理學院研究員貝南·阿卡萬說:「塗有新等離子薄膜的智能窗戶可以用來阻擋光線,根據需要阻擋熱量。還可塗在任何玻璃表面,根據室外天氣進行設置以調節透明度。」

研究人員表示,這種無銦新技術在製造下一代觸控螢幕設備(如智慧型手機或電子紙),或用於環境友好的智能窗戶和太陽能電池方面,都擁有巨大潛力。目前,這項技術已准備開辟更大規模的商業道路。而他們下一步目標是使其適用於未來的可穿戴電子設備。

來源:cnBeta