新觸屏技術(shù)用石墨烯替換稀有金屬銦

雖然銦是地球上最稀有的金屬之一，但它卻是無處不在的電子設(shè)備中的一種關(guān)鍵成分。工程師們現(xiàn)在展示了一種將銦換成石墨烯的以制造具有完全相同電子特性的設(shè)備的方法。氧化銦錫(ITO)薄膜具有高度的導(dǎo)電性和透光性，這使得它們成為各種顯示技術(shù)的完美選擇--包括LCD、OLED、電子墨水和觸摸屏以及LED照明、玻璃涂層和太陽能電池。 HpXMPHd  
6$[
7t?u  
問題是，銦并不完全常見。雖然從技術(shù)上講，它比金和銀等物質(zhì)更豐富，但銦卻很少以元素的形式出現(xiàn)在地殼中，所以它必須作為開采其他金屬（通常是鋅）的副產(chǎn)品被提取。為此，它出現(xiàn)在歐洲、美國、澳大利亞和日本的關(guān)鍵原材料清單上。 b3}928!D-@  
Srj%6rgsB  
對此，當(dāng)看到科學(xué)家們正在積極地尋找更常見的替代品也就不足為奇了。以前的工作已經(jīng)在碳納米管、銅納米線或新的玻璃質(zhì)聚合物中找到了有希望的候選人�，F(xiàn)在，在一項新的研究中，來自Paragraf和倫敦瑪麗皇后大學(xué)的研究人員可能已經(jīng)找到了一個，其形式是大家最喜歡的神奇材料--石墨烯。 .{ ^4I  
M$g%kqa  
石墨烯由只有一個原子厚的碳片組成，表現(xiàn)出各種有用的電子和光學(xué)特性，當(dāng)然，碳是地球上最豐富的元素之一，這一點也非常重要。 }T%;G /W  
-e7|DXj  
研究人員首先使用了一種叫做金屬有機化學(xué)氣相沉積的技術(shù)，其將一層石墨烯沉積在一個透明的基底上。石墨烯被摻入硝酸以提高其導(dǎo)電性，然后用激光蝕刻成一個特定的圖案使其成為陽極。該團隊稱，由此產(chǎn)生的基于石墨烯的OLED設(shè)備的性能跟舊的氧化銦錫設(shè)備一樣好。 7onMKMktM%  
rm2"pfs  
epa)ctS9  
雖然其他研究也顯示了石墨烯如何被用作銦的替代品，但它們所產(chǎn)生的設(shè)備還都沒有像原來那樣高效和導(dǎo)電。研究團隊指出，關(guān)鍵問題是，石墨烯通常是用不同的沉積方法鋪設(shè)在金屬催化劑上然后轉(zhuǎn)移到透明的基底上，而是這個額外的步驟會引入影響性能的雜質(zhì)。 ,t5X'sY L  
dq~p]h~,H  
“由于ITO的重要性和稀缺性，已經(jīng)有很多人試圖取代ITO，但直到現(xiàn)在還沒有發(fā)現(xiàn)任何材料在電子或光學(xué)設(shè)備中具有可比的性能，”該研究的論文共同通訊作者Colin Humphreys教授稱，“我們的論文是世界上第一篇證明石墨烯可以在電子/光學(xué)設(shè)備中取代ITO的論文。我們已經(jīng)證明，石墨烯-OLED與ITO-OLED具有相同的性能�！� ]4SnOSV?S  
"Q9S<O8)  
但在這種所謂的神奇材料成為科學(xué)家希望的銀彈之前仍有一些難題需要解決。盡管銦很稀缺但它仍相對便宜，不過石墨烯目前批量生產(chǎn)的成本還很高。但這種經(jīng)濟格局正在發(fā)生變化，像Paragraf這樣的公司正在開發(fā)生產(chǎn)方法從而以更低的成本大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯。