Прозрачные соли могут стать основой дисплеев будущего — Naked Science
5 минут
Редакция

Прозрачные соли могут стать основой дисплеев будущего

Твердые, прозрачные, электропроводящие и дешевые: стоимость новых материалов составляет лишь около 5% от цены аналогов, которые используются в дисплеях сегодня. Они могут найти применение в мониторах, телевизорах, смартфонах и даже «умных окнах» будущего.

DSC_0006-001
©Wikipedia

Подавляющее большинство дисплеев в современных гаджетах используют прозрачные проводящие пленки на основе оксида индия-олова (ITO). Без преувеличения можно сказать, что от этого соединения зависит вся огромная индустрия, недаром цена на него за последние годы взлетела в разы, на пике (в 2006 г.) достигая 1 тыс. долларов за килограмм. По некоторым оценкам, на ITO приходится до 40% себестоимости смартфона или планшета, и в то время, как цена модулей памяти, процессоров и других компонентов продолжает падать, ITO дешеветь и не собирается. 
 
Возможно, эти обстоятельства и подтолкнули разработчиков Государственного университета Пенсильвании к поискам аналогов, которые могли бы заменить ITO в современных гаджетах. И это им удалось: подходящий дешевый, простой в производстве, прочный, прозрачный и электропроводящий материал нашелся в интересной группе коррелированных материалов. 
 
В обычном металле, будь то медь, алюминий или железо, атомы образуют кристаллическую решетку, оставляя электроны свободными, и те двигаются по металлу, подобно облаку газа, практически не взаимодействуя друг с другом. В коррелированных же материалах (известным примером является распространенный минерал перовскит) движение электронов больше напоминает течение жидкости. Свойства таких материалов во многом определяются взаимодействиями электронов друг с другом. 
 
«Мы старались добиться прозрачности, варьируя эффективную массу электронов, – говорит Роман Энгель-Герберт (Roman Engel-Herbert), один из авторов разработки. – Для этого мы искали материалы, в которых электростатические взаимодействия между электронами были бы намного больше, чем их кинетическая энергия». И это им удалось, изучив ванадат стронция и ванадат кальция. Ванадаты прозрачны, сохраняют электропроводящие свойства и куда дешевле ITO: эти металлы более распространены в природе, и цена ванадия (пока) составляет всего около 25 долларов за килограмм, а стронций и того дешевле. 
 
«Теперь перед нами встает вопрос внедрения новых материалов в массовое производство, – говорит Энгель-Герберт. – Но, насколько мы можем судить, нет никаких проблем с тем, чтобы заменить ITO на ванадат даже на имеющемся оборудовании». Об уверенности разработчиков говорит уже тот факт, что они подали заявку на патентование нового материала и предлагают использовать его не только в смартфонах, но и других устройствах, включая полупрозрачные окна, генерирующие энергию из солнечного излучения.
 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 16:14
5 минут
Денис Гордеев

До нынешнего года эти окаменелости видели воочию считаные десятки людей.

Позавчера, 14:31
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

Вчера, 21:43
5 минут
Василий Парфенов

Каких только гадостей не встречают врачи в телах пациентов. К сожалению, описанный индийскими врачами случай довольно типичен для этой страны. Интересным его делает видео, которое удалось записать медикам во время обследования больного.

Позавчера, 14:31
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

Вчера, 16:14
5 минут
Денис Гордеев

До нынешнего года эти окаменелости видели воочию считаные десятки людей.

20 ноября
5 минут
Мария Азарова

Уже выявили около 500-700 случаев заболевания, которое проявляется в виде струпьев на конечностях, лице и гениталиях, а также вызывает раздражение глаз, сухость губ и небольшое повышение температуры тела.

14 ноября
35 минут
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

2 ноября
10 минут
Василий Парфенов

Совсем недавно первые комплекты оборудования Starlink начали поступать простым пользователям, и они уже активно делятся опытом использования. Бета-тестирование под девизом «Лучше, чем ничего» позволяет оценить возможности готовой менее чем на 10% спутниковой группировки. И они впечатляют!

27 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: