Ett nytt material som är både mycket transparent och elektriskt ledande upptäcktes nyligen av materialforskare och ingenjörer vid Penn State University. Universitetets forskare är överens om att det kan användas för att producera inte bara storskärmar, utan också så kallade "smarta fönster" och till och med pekskärmar och solceller mer kostnadseffektivt och effektivt än någonsin tidigare, vilket ersätter ITO som hittills har använts.
Effektiv och kostnadseffektiv ITO-ersättning
Indiumtennoxid, eller ITO för kort, är en transparent ledare som används i många skärmar. Indiumet i det är emellertid ett sällsynt och framför allt dyrt material, vars förekomst på jorden kommer att vara uttömd om några år. Det är därför forskare runt om i världen har letat i åratal efter en ersättare som åtminstone är på lika villkor. Med tiden har många alternativ också skapats. Men hittills har inte en enda lyckats helt förskjuta eller helt ersätta ITO (och dess utmärkta optiska och elektriska egenskaper).
Detta faktum var avgörande för forskarna vid Penn State University för det vetenskapliga arbetet, vars framgång publicerades på universitetets hemsida i början av december 2015. På så sätt upptäckte de att det finns en klass av material som kan konkurrera med ITO och samtidigt är betydligt billigare än ITO.
Strontiumvanadat och kalciumvanadat
Forskarna använder tunn, 10 nanometer tjock film av en ovanlig materialklass. Så kallad korrelerad metall där elektronerna flyter som en vätska. I normala metaller som koppar, guld, aluminium eller silver flyter elektroner som partiklar i en gas. Men i korrelerade metaller som strontiumvanadat (SrVO3) och kalciumvanadat (CaVO3) interagerar de med varandra.
Detta ger materialet en hög nivå av optisk transparens och metallliknande ledningsförmåga. Och så snart ljuset faller på dem blir det ännu mer transparent. De två material som forskare specifikt arbetade med var strontium och kalciumvanadat.
Indium kontra vanadin
För närvarande kostar ett kilo indium cirka 750 dollar. Jämfört med vanadin, som för närvarande kostar endast $ 25 per kg, är den senare betydligt billigare att köpa. Strontium är ännu billigare. Således är förfarandet som upptäckts av forskarna ett frestande alternativ för ITO.
