Австралийцы использовали плазму при создании сенсорных экранов

схожие новости

Австралийские исследователи использовали плазму для создания материала, который способен заменить дефицитный элемент, используемый в солнечных батареях, сенсорных экранах и прочих областях высокотехнологичного производства.

Для работы солнечные элементы, а также экраны телефонов и планшетов должны содержать прозрачный материал, способный проводить электричество. Материал диммеров (устройство для измерения электрической мощности) экрана в автомобилях и умных окнах также должен быть электрохромным, то есть иметь возможность изменять цвет или прозрачность в зависимости от внешнего приложенного напряжения.

Плазма, используемая для нанесения покрытия

До сих пор основным материалом для работы был оксид индия и олова, либо ITO. Как следует из названия, это вещество состоит из индия, олова и кислорода, а индий — дефицитный ресурс. Доктор Бехнам Ахаван, старший преподаватель инженерных наук Сиднейского университета, говорит, что его крайне мало.

Спрос на индий растет из-за увеличения производства сенсорных устройств, но, несмотря на то, что требуются лишь незначительные количества индия, есть опасения, что предложение не сможет угнаться за спросом.

— Его также очень сложно добывать, потому что у нас нет рудников индия, — говорит Ахаван, — Он является побочным продуктом цинка.

Материаловеды искали альтернативы ITO, которые были бы прозрачными, проводящими и электрохромными. Два года назад команда Ахавана создала материал, который соответствовал всем этим требованиям, состоящий из четырех очень тонких слоев вольфрама и серебра на стекле. Теперь они смогли сократить его до трех уровней, что упростило производство. И все это было сделано с использованием плазмы.

Материал: слои оксида вольфрама, серебра и оксида серебра/вольфрама на стекле

По словам Ахавана, хотя плазма на поверхности Земли встречается нечасто, «это наиболее распространенное состояние материи во Вселенной. Солнце, звезды, молнии — все они сделаны из плазмы».

Команда использовала технику распыления, известную как импульсное магнетронное распыление высокой мощности (HiPIMS), для создания наноразмерных слоев атомов на поверхностях.

— Техника отделяет атомы от мишени и наносит их на любой материал, на который мы хотим нанести покрытие, например на стекло, — говорит Ахаван.

В этом случае исследователи покрыли стекло слоем 30 нанометров оксида вольфрама, затем 10 нанометров чистого серебра, а затем еще 50 нанометров «нанокомпозита» из оксида вольфрама и серебра (наночастицы серебра, смешанные с оксидом вольфрама). В результате получилось прозрачное покрытие на стекле толщиной 90 нанометров (или примерно 1/10 размера небольшой бактерии), которое является одновременно проводящим и электрохромным.

Доктор Бехнам Ахаван в лаборатории плазмы

По словам Ахавана, эта технология сразу же используется в качестве антибликового покрытия для зеркал. Его также можно использовать в умных окнах, которые изменяют свою прозрачность, чтобы предотвратить попадание солнечного света. Еще одно преимущество этого метода в том, что он практически безотходный.

— Это сухой процесс. Никаких растворителей или лабораторной химии не требуется. Это делает его экологически чистым, поскольку количество производимых отходов практически равно нулю, — утверждает исследователь.

Плазма не наносит материалы на стекло со 100% эффективностью, а во время процесса нанесения покрытия некоторые материалы рассеиваются вокруг остальной части сосуда. Но эти неправильно уложенные материалы остаются в нетронутом состоянии и могут быть легко использованы повторно после взятия из сосуда, говорится в статье издания COSMOS.

Читать еще

Комментарий

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

Популярные новости

Повторяющиеся лесные пожары опасны для экосистемы

Частые пожары в лесу снижают у деревьев способность накапливать углекислый газ. А экологические системы Саванны и регионы с экстремальными условиями погоды (с засушливыми или...

Зоологи подтвердили, что самцы горилл общаются друг с другом с помощью биения в грудь

По словам немецких зоологов, гипотеза о том, что чем крупнее самец гориллы, тем сильнее он бьет себя в грудь, верна. Тем самым он общается...

Планете нужна помощь в сборе данных о гибели деревьев

Мертвые деревья — не новость в австралийском пейзаже, но прошедшее лето стало особенно суровым. После нескольких недель оранжевого тумана и густого черного дыма, вызванного лесными...

Процесс изменения климата подошёл к логическому завершению

Российские учёные Главной геофизической обсерватории имени А.И. Воейкова заявили, что времена года сместились на месяц вперёд, процесс изменения климата подошёл к логическому завершению. А...

Способна ли иммунная система детей противостоять ковиду?

Нетренированный детский иммунитет, по-видимому, является ключом к устранению SARS-CoV-2. На детей младшего возраста приходится лишь небольшой процент заражений COVID-19, и эта тенденция озадачила ученых....

Британским ученым удалось измерить силу извержения подводного вулкана

Геологи Британии пришли к выводам, что извержения вулканов глубоко в океане способны спровоцировать мощный выброс энергии, которой хватило бы для обеспечения целого государства. Ранее специалисты...

Идеи морского биолога по отбору акул вызвали возражения со стороны других ученых

Эрик Клуа, профессор морской биологии из Практической школы высших исследований в Париже, сказал, что в прошлом причина отбора и истребления акул была проста: меньше...

Ученые разработали лучшую версию теста на распознавание лиц

Некоторые люди обладают необычайной способностью запоминать лица. Они могут, например, легко узнавать или вспоминать незнакомых людей, за которыми стояли в очереди или видели в...

В Тихом океане обнаружен новый вид китов

В 2002 году, на берегу острова Сан-Бенито в Мексике, нашли мертвого кита вида клюворылых Перрина. Новая разновидность китов - открытие для ученых. Живых образцов...