23.12.2015
Редакция Naked Science

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, 12:28
Ольга Иванова

Международная группа ученых пришла к выводу, что употребление жирных кислот, содержащихся в орехах, семенах, сое и растительном масле, снижает риск смерти от всех причин, в том числе от сердечно-сосудистых заболеваний.

Вчера, 20:11
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

6 часов назад
Александр Березин

Когда полвека назад гибель динозавров объяснили падением астероида, это вызвало массовое неприятие, длившееся десятилетия. Открытие кометы, взрыв которой принес тысячелетнее похолодание в начале голоцена, привело к спорам в научной среде, которые идут до сих пор. Теперь множеству атак подверглось и открытие астероида, уничтожившего Содом. Отчего многим исследователям так трудно поверить в астероидные взрывы и о каких узких местах в современной науке это может говорить?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

12 октября
Елена Синицкая

Управление древностей Израиля обнародовало итоги раскопок огромного винодельческого комплекса. На нем в византийское и раннеисламское время делали виноградное вино, которым снабжали многие страны Средиземноморья.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

24 сентября
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: