Индий - один из самых редких металлов на этой планете. Он же является ключевым ингредиентом электронных гаджетов. Но теперь ученые смогли заменить индий на более доступный графен. При этом электронные свойства гаджетов не ухудшились.
Проблема редкоземельного металла
Чаще всего индий используется для создания сенсорных экранов. Тонкая пленка оксида индия-олова (ITO) отличаются высокой электропроводностью и полностью прозрачна для света. Это делает ее идеальным кандидатом для разных типов сенсорных дисплеев, а также светодиодного освещения и солнечных панелей.
Проблема в том, что индий довольно редок. Чисто технически, он более изобилен, чем золото и серебро. Но индий практически невозможно встретить в чистом виде. Его приходится добывать как побочный продукт из руды других металлов, обычно цинка. Из-за этого индий считается стратегически важным сырьем в Европе, США, Австралии и Японии.
Но, похоже, скоро все изменится. Ученые из Лондонского университета королевы Марии смогли заменить индий графеном.
Графеновая замена
Графен, представляющий собой пленку углерода толщиной в один атом, обладает разнообразными полезными электронными и оптическими свойствами. А сам по себе углерод является одним из самых распространенных элементов во Вселенной и на Земле.
Ученые начали с осаждения слоя графена на прозрачную подложку с использованием методики, называемой металло-органическим химическим осаждением из паровой фазы. Графен легируют азотной кислотой для повышения его проводимости, а затем травят лазерами в специфический рисунок, чтобы сделать его анодом. Команда говорит, что полученный сенсорный OLED-дисплей на основе графена работает так же, как и традиционные дисплей на базе индия.
Стоит отметить, что попытки заменить индий графеном предпринимались и раньше, но они не были успешными. До сих пор исследователи пытались применять другие методы осаждения графена, но в результате в состав попадали примеси, ухудшающие его свойства. Это - первая по-настоящему успешная попытка заменить индий графеном.
Конечно, дисплеи на базе индия все еще будут производиться. Несмотря на свою редкость, индий пока относительно дешев, в то время как графен сложно производить в больших объемах. Но экономический ландшафт постепенно меняется. Индий дорожает, а графен, наоборот, становится более доступным. В ближайшие годы наступит момент, когда графен окажется более дешевым, и тогда у мира будет готовая технология по его применению.
Исследование опубликовано в журнале Advanced Optical Materials.
