Ali otkriven je potencijalni nadomjestak ITO-a, koji je istovremeno izuzetno proziran i s ekstremno dobrom provodljivošću.
Za razliku od čipova i uređaja za pohranu memorija, cijena proizvodnje ekrana koji morajubiti sve osjetljiviji na dodir i otporniji na lomljenje s vremenom samo raste, a ITO se do sada pokazao kao najprilagodljiviji materijal koji ispunjava rastuće zahtjeve. Lako ga je proizvesti, lako se oblikuje, jako učinkovito provodi struju i ima sjajna optička svojstva. Nažalost, u zadnjih 10 godina cijena mu je skočila u nebesa, jer jednostavno nije bilo učinkovite konkurencije.
Istraživanje koje je obavio tim pod vodstvom Romana Engel-Herberta, profesora za znanost o materijalima i inžinjerstvo na Državnom sveučilištu u Pennsylvaniji, proučilo je ovaj problem iz drugog kuta. Znanstvenici su se nadali stvoriti novi materijal koji će imati ista svojstva poput ITO-a, ali koji bi bio načinjen od pristupačnijih sastojaka kako bi se napravila jeftinija varijanta.
Znanstvenici su prvo napravili jako tanke (10 nanometara) filmove sačinjene od dva tipa neobičnih metalnih sastojaka, stroncijevog vanadata i kalcijevog vanadata. Stvar je u tome da većina metala, poput zlata i srebra, provode elektricitet tako da propuštaju napon koristeći vanjske elektrone svojih atoma, one koji su u stanju slobodno se kretati kroz strukturu materijala.
Sjajna optička svojstva
Ali dva metala korištena u ovome istraživanju, znani i kao metali u obstranoj vezi, ponašaju se drugačije i provode elektricitret pomoću 'rupe' unutar same strukture. Ta je rupa zona pozitivnog naboja, a ne fizička rupa, što podstiče elektrone da skoče kroz nju, što opet omogućuje visoku provodljivost elektriciteta, koji teče poput tekućine. Ovakvo učinkovito provođenje električne energije nužan je zahtjev za sve suvremene digitalne ekrane.
Kada ih se kombinira s kisikom, ti metali dobiju i sjajna optička svojstva, čime omogućavaju penetraciju impresivne količine valnih duljina svjetla, od niskoenergetskog infracrvenog do visokoenergetskog ultraljubičastog. Prozirni su za brojne svjetlosne valove, zbog čega su idealni za ekrane na elektronilčkim uređajima.
Trenutačni indij košta 500 funti (5.250 kuna) po kili. Već je rijedak element u zemljinoj kori, i u zadnjih šest desetljeća znatno smo smanjili njegovu količinu. Stroncij, kalcij i vanadij, elementi od kojih se napravio materijal u ovome istraživanju, postoje u daleko većim količinama, te su i znatno jeftiniji. Vanadij, na primjer, košta samo 17 funti (178 kuna) po kili, dok je stroncij još jeftiniji.
"Elementi koje smo istraživali rade stvarno dobro u usporedbi s ITO-om", izjavio je Engel-Herbert. "Sada je pitanje kako primjeniti te nove materijale u masovnom proizvodnom procesu. Po onome što mi vidimo, nema razloga zašto stroncijev vanadat ne bi mogao zamijeniti ITO u onim istim uređajima koje trenutačno koristimo."
IFLScience/Danas.hr
