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新触屏技术用石墨烯替换稀有金属铟 :性能并未发生下降

2022-01-10 20:50:45 cnBeta.COM
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问题是,铟并不完全常见。虽然从技术上讲,它比金和银等物质更丰富,但铟却很少以元素的形式出现在地壳中,所以它必须作为开采其他金属(通常是锌)的副产品被提取。为此,它出现在欧洲、美国、澳大利亚和日本的关键原材料清单上。

对此,当看到科学家们正在积极地寻找更常见的替代品也就不足为奇了。以前的工作已经在碳纳米管、铜纳米线或新的玻璃质聚合物中找到了有希望的候选人。现在,在一项新的研究中,来自Paragraf和伦敦玛丽皇后大学的研究人员可能已经找到了一个,其形式是大家最喜欢的神奇材料--石墨烯。

石墨烯由只有一个原子厚的碳片组成,表现出各种有用的电子和光学特性,当然,碳是地球上最丰富的元素之一,这一点也非常重要。

研究人员首先使用了一种叫做金属有机化学气相沉积的技术,其将一层石墨烯沉积在一个透明的基底上。石墨烯被掺入硝酸以提高其导电性,然后用激光蚀刻成一个特定的图案使其成为阳极。该团队称,由此产生的基于石墨烯的OLED设备的性能跟旧的氧化铟锡设备一样好。

虽然其他研究也显示了石墨烯如何被用作铟的替代品,但它们所产生的设备还都没有像原来那样高效和导电。研究团队指出,关键问题是,石墨烯通常是用不同的沉积方法铺设在金属催化剂上然后转移到透明的基底上,而是这个额外的步骤会引入影响性能的杂质。

“由于ITO的重要性和稀缺性,已经有很多人试图取代ITO,但直到现在还没有发现任何材料在电子或光学设备中具有可比的性能,”该研究的论文共同通讯作者Colin Humphreys教授称,“我们的论文是世界上第一篇证明石墨烯可以在电子/光学设备中取代ITO的论文。我们已经证明,石墨烯-OLED与ITO-OLED具有相同的性能。”

但在这种所谓的神奇材料成为科学家希望的银弹之前仍有一些难题需要解决。尽管铟很稀缺但它仍相对便宜,不过石墨烯目前批量生产的成本还很高。但这种经济格局正在发生变化,像Paragraf这样的公司正在开发生产方法从而以更低的成本大规模生产石墨烯。

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关键词: 科学探索 新触屏技术用石墨烯替换稀有金属铟 :性能并未

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