美國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種新型金屬 或帶來(lái)價(jià)廉質(zhì)優(yōu)顯示屏

訪問(wèn)次數(shù): 發(fā)布時(shí)間:2016-01-08
       據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道,美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家發(fā)明了一種既高度透明又具備優(yōu)良導(dǎo)電性能的新材料,它或?qū)?lái)廉價(jià)又高效的智能設(shè)備顯示屏。

       目前應(yīng)用于顯示屏的透明導(dǎo)體中,銦錫氧化物獨(dú)占了超過(guò)90%的“江山”,它的“霸主”地位已經(jīng)持續(xù)了60年。然而在過(guò)去十年中,銦的價(jià)格大幅上升,在存儲(chǔ)芯片和處理器越來(lái)越便宜的情況下,顯示屏卻越來(lái)越貴。制造商一直在尋求銦錫氧化物可能的替代物,卻一直沒(méi)有找到像它一樣將良好的光學(xué)透明度、導(dǎo)電性能和易于制造集于一身的“候選者”。

       賓夕法尼亞州立大學(xué)材料科學(xué)和工程副教授羅曼·恩格爾-赫爾伯特帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)找到了問(wèn)題的答案——一種厚度為10納米的叫做“相關(guān)金屬”的薄膜材料。在大部分傳統(tǒng)金屬如銅、金、鋁或銀中,電子的流動(dòng)形式與氣體類似。而在相關(guān)金屬如釩酸鍶和釩酸鈣中,電子可以像液體一樣流動(dòng)。研究人員表示,這種形式的電子流動(dòng)可以同時(shí)帶來(lái)優(yōu)良的光學(xué)透明度和導(dǎo)電性。

      “我們?cè)噲D通過(guò)改變材料內(nèi)部電子的有效質(zhì)量來(lái)讓金屬變得透明。”恩格爾-赫爾伯特說(shuō),為此他們選擇了材料內(nèi)部負(fù)電荷電子之間靜電作用更大的金屬。這種靜電作用帶來(lái)的結(jié)果就是,電子可以互相“感覺(jué)”到彼此,并像液體一樣流動(dòng)。這種電子流體依然具有高度導(dǎo)電性,但是當(dāng)向它投射光束時(shí),它的反射性變差,從而變得更透明了。

      值得強(qiáng)調(diào)的是,目前每公斤銦的成本在750美元左右,而每公斤釩酸鍶和釩酸鈣只有25美元,不到銦的價(jià)格的5%。

      “我們的相關(guān)金屬完全可以與銦錫氧化物相媲美。”恩格爾-赫爾伯特說(shuō),“現(xiàn)在的問(wèn)題是如何將這種材料應(yīng)用在大規(guī)模工業(yè)制造中?!?nbsp;
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