تكنولوجيا طلاء البلازما الجديدة يمكن أن تحل محل الإنديوم المعدني الأرضي النادر
طلاء بلازما جديد التكنلوجيا يمكن أن يؤدي إلى التخلص التدريجي من استخدام معدن الإنديوم الأرضي النادر. ويستخدم المعدن في زجاج الهواتف الذكية والنوافذ الخافتة للضوء، ومن المتوقع أن ينفد خلال السنوات العشر القادمة.
طور فريق بقيادة باحث من جامعة سيدني تقنية منخفضة التكلفة ومستدامة ومتاحة بسهولة يمكنها تعتيم شاشات الأجهزة الإلكترونية ومرايا السيارات المضادة للانعكاس والنوافذ المعمارية الذكية بجزء بسيط من تكلفة التكنولوجيا الحالية.
وفقًا للعالم المشارك ، ستحل محل واحدة من أندر المواد في العالم - ولكنها منتشرة في كل مكان - المواد الحديثة ، الإنديوم الذي يستخدم حاليًا على نطاق واسع في الأجهزة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر والزجاج الأمامي والنوافذ ذاتية التعتيم
يحدث الإيريديوم بشكل طبيعي فقط في الرواسب الصغيرة وغالبًا ما يتم تصنيع الإنديوم الصناعي كمنتج ثانوي لتعدين الزنك ، مما يعني أنه قد يحدث نقص في حالة زيادة الطلب على الأجهزة الإلكترونية الضوئية - مثل شاشات LCD ولوحات اللمس -.
قام الدكتور بهنام أخافان ، من كلية الهندسة الطبية الحيوية وكلية الفيزياء ومركز العلوم النانوية في سيدني ، بتطوير مادة مركّبة نانوية هجينة مولدة بالبلازما وخالية من الإنديوم ، وتوفر تقنية كهربية منخفضة التكلفة وسهلة المنال وسليمة بيئيًا يسمح بتعتيم الزجاج بضغطة زر أو لمس الشاشة.
تتكون المادة المولدة بالبلازما من أكسيد التنجستن والفضة ويمكن تطبيقها لتغطية أي سطح صلب تقريبًا ، بما في ذلك المواد البلاستيكية المرنة.
تُعرف الحالة الرابعة للمادة ، وتتكون البلازما بإضافة الطاقة إلى الغاز. يتم استخدام البلازما بشكل شائع في المصابيح الفلورية ، وعلامات النيون وبعض شاشات التلفزيون والكمبيوتر.
قال الدكتور أكهافان: "عندما تقوم بتغيير شفافية نافذة إلكترونية أو ذكية يمكن ارتداؤها ، فإن الجهاز الكهربي يقوم بهذا العمل".
"حتى الآن ، اعتمدت هذه الأجهزة عادةً على مواد مثل الإنديوم للقيام بالمهمة. ما أنشأناه هو تقنية تلغي الحاجة إلى الإنديوم وبدلاً من ذلك تستخدم بنية ثلاثية الطبقات مصممة بالبلازما يكون إنتاجها أرخص بكثير ".
تم إنتاج التكرارات المبكرة للتكنولوجيا لأول مرة في عام 2019 ، باستخدام طريقة جديدة لترسب أكسيد التنجستن تُعرف باسم `` HiPIMS '' (تقنية البلازما المستخدمة في إنشاء هذه المواد). الآن ، بدلاً من طبقة أكسيد التنجستن العارية ، طورت المجموعة مركب نانوي من أكسيد التنجستن والفضة. يسمح هذا النهج المدعوم بتقنية النانو للأجهزة الكهروضوئية بتغيير اللون بكفاءة وسرعة بناءً على طلب المستخدم.
طلاء البلازما شفاف وموصل للكهرباء أيضًا. وهي مكونة من طبقة من الفضة أرق بحوالي 10,000 مرة من عرض شعر الإنسان ، موضوعة بين طبقتين رقيقتين من أكسيد التنجستن مزينان بجسيمات الفضة النانوية.
"يمكن بعد ذلك تطبيق هذه الطلاءات المصنعة بالبلازما على الأوراق الإلكترونية والهواتف الذكية والنوافذ الزجاجية ويمكن تعتيمها باستخدام تيار كهربائي صغير."