वैज्ञानिकों ने टच स्क्रीन के लिए इस्तेमाल की जाने वाली महंगी सामग्री के प्रतिस्थापन की घोषणा की है

पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय के एक विभाग के इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स साइंस के वैज्ञानिकों ने 15 दिसंबर को नई सामग्री पेश की जो इंडियम टिन ऑक्साइड (आईटीओ) को बदल सकती है । नई सामग्री पारदर्शिता, चालकता और निर्माण में आसानी के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले आईटीओ से पीछे नहीं रहती है, जबकि अंतिम उत्पाद की कीमत पर इसे पछाड़ दिया है।

इंडियम टिन ऑक्साइड एक पारदर्शी प्रवाहकीय सामग्री है जिसका उपयोग डिस्प्ले और टच स्क्रीन के निर्माण में किया जाता है। पिछले 60 वर्षों में, यह इन उद्देश्यों के लिए व्यावहारिक रूप से अपरिहार्य है, लेकिन 2000 के दशक से, बढ़ती मांग के कारण, इंडियम के लिए कीमतें तेजी से बढ़ रही हैं।

फिलहाल, स्क्रीन की लागत पूरे डिवाइस की लागत का 40% तक हो सकती है। नतीजतन, उपकरणों का भरना सस्ता हो जाता है, और स्क्रीन अधिक महंगा हो जाती है।

इंजीनियर लंबे समय से आईटीओ के लिए पर्याप्त प्रतिस्थापन खोजने की कोशिश कर रहे हैं। यह एल्यूमीनियम ऑक्साइड-जस्ता है, और टिन ऑक्साइड फ्लोरीन या सुरमा के साथ डोप किया जाता है, और यहां तक ​​कि ग्राफीन भी । लेकिन जबकि सभी वैकल्पिक सामग्रियों के गुण आईटीओ से पीछे हैं।

पेंसिल्वेनिया के वैज्ञानिकों का दावा है कि उनकी सामग्री बाजार में आईटीओ को बदलने में सक्षम है। उन्होंने तथाकथित से अल्ट्राथिन फिल्मों (10 एनएम) का इस्तेमाल किया सहसंबद्ध सामग्री। ऐसी सामग्री मिश्रित होती है, इनमें प्रवाहकीय और इन्सुलेट दोनों घटक होते हैं। इसके परिणामस्वरूप, वे अद्वितीय गुणों को प्रदर्शित करते हैं जो शुद्ध कंडक्टर और डाइलेट्रिक्स में नहीं पाए जाते हैं।

जैसा कि वैज्ञानिक बताते हैं, सहसंबंधी धातुओं में वे उपयोग करते हैं, इलेक्ट्रॉनों का व्यवहार तरल अणुओं के व्यवहार के समान होता है, जबकि सामान्य धातुओं में इलेक्ट्रॉनों का व्यवहार गैस की तरह होता है।

"हम इलेक्ट्रॉनों के प्रभावी द्रव्यमान को बदलकर धातुओं को पारदर्शी बनाने की कोशिश कर रहे हैं," टीम के नेता शोधकर्ता रोमन एंगेल-हर्बर्ट, सामग्री विज्ञान के सहायक प्रोफेसर बताते हैं। - इसके लिए, हम ऐसी सामग्री लेते हैं जिसमें इलेक्ट्रॉनों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन उनकी गतिज ऊर्जा से बहुत अधिक होता है।

इलेक्ट्रॉनों के मजबूत सहसंबंध के प्रभाव के परिणामस्वरूप, वे एक-दूसरे को "महसूस" करते हैं और एक तरल की तरह व्यवहार करते हैं, न कि एक गैस की तरह जिसमें अणु शायद ही बातचीत करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक "तरल" एक अच्छा कंडक्टर है, लेकिन प्रकाश को अच्छी तरह से प्रतिबिंबित नहीं करता है, अर्थात यह पारदर्शी हो जाता है। "

गणना करने के लिए कि किस सामग्री को एक समान प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है, वैज्ञानिकों ने सामग्री विशेषज्ञ करिन राबे के साथ सेना में शामिल हो गए। गणना के परिणामस्वरूप, वैज्ञानिकों ने पाया है कि स्ट्रोंटियम वनाडेट और कैल्शियम वानाडेट इन सामग्रियों की भूमिका के अनुकूल हैं।

अब एक किलोग्राम इरिडियम 750 डॉलर में बाजार में है। तत्व जो पदार्थ बनाते हैं, वे पृथ्वी की पपड़ी में अधिक सामान्य होते हैं, और इसलिए सस्ते होते हैं। एक किलोग्राम वैनेडियम की कीमत $ 25 है, और स्ट्रोंटियम और कैल्शियम - इससे भी कम।

वैज्ञानिकों के अनुसार, स्ट्रोंटियम वनाडेट का उपयोग सैद्धांतिक रूप से पर्कोसाइट के रूप में भी किया जा सकता है - विशेष गुणों वाला एक पारदर्शी पदार्थ जो सौर पैनलों की दक्षता को बढ़ाता है।

अब, भौतिक वैज्ञानिकों को इन सामग्रियों के औद्योगिक उत्पादन के लिए योजनाएं प्रस्तुत करनी होंगी।

Source: https://habr.com/ru/post/hi388025/