Учени от Пенсилванския щатски университет са разработили нов материал, наречен стронциев ванадат, който ще направи смартфоните значително по-евтини. Причината е, че стронциевият ванадат има същите прозрачни и проводими свойства като индий-калаевия оксид, но струва значително по-малко.
Докато смартфоните стават по-малки, по-евтини и по-бързи един съществен компонент остава скъп: екранът. Почти 90% от тъч-екраните на смартфоните използват рядката и скъпа съставка индий-калаев оксид. Именно той е причината цената на тези устройства да остава сравнително висока.
Учените са публикували откритията си по-рано този месец в престижното научно списание Nature Materials. Те са изработили прозрачен метал, съставен от стронций и ванадий с необичайна конфигурация на електроните. Тази конфигурация позволява на светлината да преминава, като същевременно се запазват електропроводимите качества на металите.
Да погледнем на екраните по нов начин
Учените смятат, че най-директното приложение на тяхното откритие ще бъде в производството на екрани за смартфони, които е необходимо да са едновременно прозрачни и електропроводими (второто е нужно, за да реагират на допира на нашите пръсти). Индий-калаевият оксид притежава тези важни качества, но цената му се движи около 750 долара за килограм. В резултат на това грубо около 40% от цената на телефона идва от цената само на дисплея. И двата метала - стронций и ванадий - се продават само за около 25 долара на килограм, според учените. Освен това, учените получили новия материал под формата на слой с дебелина само 10 нанометра, което го прави идеален за тъч-екрани.
Обикновено, металите споделят свободно своите електрони, което им позволява, подобно на газовите молекули, да се движат свободно в металните структури. Това дава на металите техните характерни свойства, като ковкост и проводимост. Електроните при стронциевия ванадат, спадащ към групата на т.нар. correlated metals, се държат много повече като течност отколкото като газ, движейки се по-бавно и взаимодействайки помежду си по особен начин.
Сравнение на прозрачността на двата материала. Снимка: Pennsylvania State University
Учените обясняват, че електроните в молекулите на стронциевия ванадат проявяват по-силни електростатични взаимодействия - силите, действащи между положително и отрицателно заредените частици. Тези сили забавят електроните и ги карат да си взаимодействват по-особено.
Крайният резултат е метал, който запазва своята проводимост, но не отразява толкова добре, когато е облъчен със светлина, което реално го прави прозрачен. Тази комбинация от свойства прави материала идеален за изработването на екрани за смартфони. Учените също така виждат потенциални приложения на техния материал при ново поколение соларни клетки, както и за изработването на "умни" прозорци и телевизионни екрани.
Прозрачен метал може да звучи като оксиморон, но един ден може да четете тази статия на дисплей, направен от такъв материал.
Източник: Discover Magazine
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари