Teknologi pelapisan plasma baru boleh menggantikan indium logam nadir bumi
Salutan plasma baharu teknologi boleh mengakibatkan penggunaan indium logam nadir bumi dihentikan secara berperingkat. Logam itu digunakan dalam kaca telefon pintar dan tingkap boleh malap dan diramalkan akan habis dalam tempoh 10 tahun akan datang.
Pasukan yang diketuai oleh seorang penyelidik dari University of Sydney telah mengembangkan teknologi rendah, berkelanjutan, dan mudah didapati yang dapat meredupkan skrin peranti elektronik, cermin kenderaan anti-pantulan, dan tingkap seni bina pintar dengan sebahagian kecil dari kos teknologi semasa.
Menurut saintis yang terlibat, ia akan menggantikan salah satu bahan dunia yang paling langka - namun sangat banyak digunakan - bahan moden, indium yang kini banyak digunakan dalam peranti seperti telefon pintar dan komputer, kaca depan kaca dan tingkap yang meredup sendiri.
Iridium secara semula jadi hanya terdapat dalam simpanan kecil dan industri indium sering dibuat sebagai produk sampingan dari perlombongan zink, yang bermaksud kekurangan dapat terjadi jika permintaan untuk alat optoelektronik - seperti LCD dan panel sentuh - meningkat.
Dr Behnam Akhavan, dari Sekolah Kejuruteraan Bioperubatan, Sekolah Fizik dan Sydney Nanoscience Hub, telah mengembangkan bahan nanokomposit hibrid yang dihasilkan plasma yang bebas dari indium, dan menawarkan teknologi elektrokromik yang murah, mudah diakses dan mesra alam yang membolehkan kaca dimalapkan dengan menekan butang atau sentuhan skrin.
Bahan yang dihasilkan plasma terdiri dari tungsten oksida dan perak dan dapat digunakan untuk melapisi hampir semua permukaan padat, termasuk plastik fleksibel.
Dikenal sebagai keadaan jirim keempat, plasma dihasilkan dengan menambahkan tenaga pada gas. Plasma paling sering digunakan dalam lampu neon, tanda-tanda neon dan beberapa skrin televisyen dan komputer.
"Apabila anda mengubah ketelusan elektronik yang dapat dipakai atau tetingkap pintar, alat elektrokromik melakukan pekerjaan," kata Dr Akhavan.
“Sehingga kini, peranti ini biasanya bergantung pada bahan seperti indium untuk melakukan tugas tersebut. Apa yang kami buat adalah teknologi yang menghilangkan kebutuhan akan indium dan sebaliknya menggunakan struktur tiga lapisan berlapis-plasma yang jauh lebih murah untuk dihasilkan. "
Pengulangan awal teknologi dihasilkan untuk pertama kalinya pada tahun 2019, menggunakan kaedah baru pemendapan oksida tungsten yang dikenali sebagai 'HiPIMS' (teknologi plasma yang digunakan untuk membuat bahan-bahan ini). Sekarang, bukannya lapisan oksida tungsten yang telanjang, kumpulan ini telah mengembangkan nanokomposit tungsten oksida dan perak. Pendekatan menggunakan nanoteknologi ini membolehkan peranti elektrokromik menukar warna dengan cekap dan pantas atas permintaan pengguna.
Lapisan plasma telus dan juga konduktif elektrik. Mereka terdiri dari lapisan perak yang kira-kira 10,000 kali lebih tipis daripada lebar rambut manusia, ditempatkan di antara dua lapisan nano-tipis tungsten oksida yang dihiasi dengan nanopartikel perak.
"Lapisan plastik buatan ini kemudian dapat diterapkan pada kertas elektronik, ponsel pintar dan tingkap kaca dan dapat redup dengan penerapan arus listrik kecil."