Une nouvelle technologie de revêtement au plasma pourrait remplacer l'indium, un métal des terres rares
Un nouveau revêtement plasma sans souci pourrait entraîner l’élimination progressive de l’utilisation de l’indium, un métal des terres rares. Le métal est utilisé dans la fabrication du verre des smartphones et des fenêtres à intensité variable et devrait s'épuiser dans les 10 prochaines années.
Une équipe dirigée par un chercheur de l'Université de Sydney a développé une technologie peu coûteuse, durable et facilement disponible qui peut assombrir les écrans des appareils électroniques, des rétroviseurs automobiles antireflet et des fenêtres architecturales intelligentes à une fraction du coût de technologie actuelle.
Selon le scientifique impliqué, il remplacerait l'un des matériaux modernes les plus rares au monde, mais très répandu, l'indium, qui est actuellement largement utilisé dans des appareils tels que les smartphones et les ordinateurs, les vitres de pare-brise et les fenêtres à gradation automatique.
L'iridium n'est naturellement présent que dans de petits gisements et l'indium industriel est souvent fabriqué en tant que sous-produit de l'extraction du zinc, ce qui signifie qu'une pénurie pourrait survenir si la demande de dispositifs optoélectroniques - tels que les écrans LCD et tactiles - augmente.
Le Dr Behnam Akhavan, de la School of Biomedical Engineering, School of Physics et du Sydney Nanoscience Hub, a développé un matériau nanocomposite hybride généré par plasma qui est exempt d'indium, et offre une technologie électrochrome à faible coût, accessible et respectueuse de l'environnement qui permet d'assombrir le verre en appuyant sur un bouton ou en appuyant sur un écran.
Le matériau généré par plasma est composé d'oxyde de tungstène et d'argent et peut être appliqué pour recouvrir presque toutes les surfaces solides, y compris les plastiques flexibles.
Connu comme le quatrième état de la matière, le plasma est créé en ajoutant de l'énergie au gaz. Le plasma est utilisé le plus souvent dans les ampoules fluorescentes, les enseignes au néon et certains écrans de télévision et d'ordinateur.
"Lorsque vous modifiez la transparence d'un appareil électronique portable ou d'une fenêtre intelligente, un appareil électrochrome fait le travail", a déclaré le Dr Akhavan.
« Jusqu'à présent, ces appareils reposaient généralement sur des matériaux comme l'indium pour faire le travail. Ce que nous avons créé est une technologie qui supprime le besoin d'indium et utilise à la place une structure à trois couches conçue par plasma qui est beaucoup moins chère à produire.
Les premières itérations de la technologie ont été produites pour la première fois en 2019, en utilisant une nouvelle méthode de dépôt d'oxyde de tungstène connue sous le nom de « HiPIMS » (la technologie plasma utilisée pour créer ces matériaux). Désormais, au lieu d'une couche d'oxyde de tungstène nue, le groupe a développé un nanocomposite d'oxyde de tungstène et d'argent. Cette approche basée sur la nanotechnologie permet aux appareils électrochromes de changer de couleur efficacement et rapidement à la demande d'un utilisateur.
Les revêtements plasma sont transparents et également électriquement conducteurs. Ils sont constitués d'une couche d'argent environ 10,000 XNUMX fois plus fine que la largeur d'un cheveu humain, placée entre deux couches nano-fines d'oxyde de tungstène décorées de nanoparticules d'argent.
"Ces revêtements fabriqués au plasma peuvent ensuite être appliqués sur des papiers électroniques, des téléphones intelligents et des vitres et peuvent être atténués avec l'application d'un petit courant électrique."