Công nghệ phủ plasma mới có thể thay thế kim loại đất hiếm indium
Lớp phủ plasma mới công nghệ có thể dẫn đến việc loại bỏ dần việc sử dụng indium kim loại đất hiếm. Kim loại này được sử dụng trong kính điện thoại thông minh và cửa sổ có thể điều chỉnh độ sáng và được dự đoán sẽ cạn kiệt trong 10 năm tới.
Một nhóm do một nhà nghiên cứu từ Đại học Sydney dẫn đầu đã phát triển một công nghệ chi phí thấp, bền vững và sẵn có có thể làm mờ màn hình của các thiết bị điện tử, gương ô tô chống phản chiếu và cửa sổ kiến trúc thông minh với chi phí chỉ bằng một phần nhỏ công nghệ hiện tại.
Theo các nhà khoa học tham gia, nó sẽ thay thế một trong những vật liệu khan hiếm nhất thế giới - nhưng được sử dụng phổ biến - vật liệu hiện đại, indium hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị như điện thoại thông minh và máy tính, kính chắn gió và cửa sổ tự làm mờ.
Iridi tự nhiên chỉ xuất hiện trong các mỏ nhỏ và indium công nghiệp thường được tạo ra như một sản phẩm phụ của quá trình khai thác kẽm, có nghĩa là sự thiếu hụt có thể xảy ra nếu nhu cầu về các thiết bị quang điện tử - chẳng hạn như màn hình LCD và bảng điều khiển cảm ứng - tăng cao.
Tiến sĩ Behnam Akhavan, từ Trường Kỹ thuật Y sinh, Trường Vật lý và Trung tâm Khoa học Nano Sydney, đã phát triển một vật liệu tổng hợp nano hybrid, được tạo ra từ plasma, không chứa indium và cung cấp một công nghệ điện sắc âm chi phí thấp, dễ tiếp cận và thân thiện với môi trường. cho phép kính mờ chỉ bằng một nút nhấn hoặc chạm vào màn hình.
Vật liệu tạo ra plasma bao gồm oxit vonfram và bạc và có thể được áp dụng để phủ lên hầu hết mọi bề mặt rắn, bao gồm cả nhựa dẻo.
Được gọi là trạng thái thứ tư của vật chất, plasma được tạo ra bằng cách thêm năng lượng vào khí. Plasma được sử dụng phổ biến nhất trong bóng đèn huỳnh quang, bảng hiệu đèn neon và một số màn hình tivi, máy tính.
Tiến sĩ Akhavan cho biết: “Khi bạn thay đổi độ trong suốt của một thiết bị điện tử có thể đeo được hoặc một cửa sổ thông minh, một thiết bị điện sắc sẽ hoạt động.
“Cho đến nay, các thiết bị này thường dựa vào các vật liệu như indium để thực hiện công việc. Những gì chúng tôi đã tạo ra là một công nghệ loại bỏ nhu cầu về indium và thay vào đó sử dụng cấu trúc ba lớp được chế tạo bằng plasma, có giá thành rẻ hơn nhiều ”.
Các lần lặp lại ban đầu của công nghệ này được sản xuất lần đầu tiên vào năm 2019, sử dụng phương pháp lắng đọng oxit vonfram mới được gọi là 'HiPIMS' (công nghệ plasma được sử dụng để tạo ra các vật liệu này). Bây giờ, thay vì một lớp oxit vonfram trần, nhóm đã phát triển một tổ hợp nano của oxit vonfram và bạc. Cách tiếp cận hỗ trợ công nghệ nano này cho phép các thiết bị điện sắc thay đổi màu một cách hiệu quả và nhanh chóng theo yêu cầu của người dùng.
Các lớp phủ plasma trong suốt và cũng dẫn điện. Chúng được tạo thành từ một lớp bạc mỏng hơn khoảng 10,000 lần so với chiều rộng của sợi tóc người, được đặt ở giữa hai lớp oxit vonfram mỏng nano được trang trí bằng các hạt nano bạc.
“Những lớp phủ chế tạo từ plasma này sau đó có thể được phủ lên giấy tờ điện tử, điện thoại thông minh và cửa sổ kính và có thể được làm mờ bằng cách sử dụng một dòng điện nhỏ”.