隨著觸控應(yīng)用迅速蔓延,對(duì)ITO導(dǎo)電玻璃的需求也不斷提升。然而,今天幾乎所有的觸控屏幕顯示器所使用的ITO卻一直面臨著求大于供的價(jià)格隱憂,以及對(duì)材料耗盡和開(kāi)采不易的憂慮。為此科學(xué)家們紛紛尋求性能與ITO相當(dāng)?shù)奶娲牧?,希望開(kāi)發(fā)兼具ITO導(dǎo)電特性,但卻更加「軟性」的新技術(shù)。
圖示: 新電極基本是由金屬柵格網(wǎng)絡(luò)組成的奈米溝槽
在稍早前普渡大學(xué)(Purdue University)發(fā)表?yè)?jù)稱可取代現(xiàn)有ITO、可開(kāi)發(fā)更加「軟性」顯示應(yīng)用、由覆蓋了石墨烯材料的銀奈米線所構(gòu)成的全新透明電極后(報(bào)導(dǎo)鏈接),隸屬美國(guó)能源部(DOE)旗下的一個(gè)先進(jìn)研究中心(EFRC)的研究人員也宣布運(yùn)用奈米技術(shù)開(kāi)發(fā)出一種全新的透明電極,號(hào)稱可取代目前使用的ITO,研究人員聲稱該電極是高度透明,具有直追商用級(jí)ITO的良好導(dǎo)電性,而且非常靈活耐用,能使用地球上隨處可得的大量材料和現(xiàn)成的制造程序。
這種新的電極是由史丹佛大學(xué)(Standford University)的高效奈米結(jié)構(gòu)能源轉(zhuǎn)換中心(CNEEC)所開(kāi)發(fā),這是DOE支持成立的46個(gè)EFRC之一。該研究由史丹佛材料及能源科學(xué)研究所副教授Yi Cui帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)和DOE的SLAC國(guó)家加速實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合進(jìn)行。該電極基本是由金屬柵格網(wǎng)絡(luò)組成的奈米溝槽(nanotrough,或可視為特殊形狀的奈米線)固定到一個(gè)透明的塑料片上。極微小的尺寸和「nanotrough」的特點(diǎn)使其無(wú)法以肉眼得見(jiàn),因此表面看起來(lái)呈現(xiàn)透明。然而,nanotrough網(wǎng)絡(luò)卻提供了可與ITO媲美的導(dǎo)電性能。
研究人員塑造該電極的過(guò)程相當(dāng)有趣。研究人員使用一種稱為靜電紡絲的技術(shù)來(lái)建構(gòu)奈米級(jí)聚合物細(xì)絲,藉由這種技術(shù),技術(shù)人員可沉積薄的金屬涂層,而后將金屬奈米線網(wǎng)絡(luò)連接到基板上并浸泡在溶劑中組裝,以便將聚合物溶解掉。當(dāng)聚合物溶解掉之后便留下了奈米線的凹痕或低槽,即研究人員所稱的nanotrough。研究人員聲稱這種凹槽形狀非常重要,因?yàn)樗軠p少導(dǎo)線電磁橫截面,讓更多光通過(guò)基板,從而改善電極透明度。
過(guò)去幾年來(lái)不斷有新技術(shù)試圖挑戰(zhàn)ITO,但大多無(wú)法達(dá)到能與之匹配的導(dǎo)電性,導(dǎo)致無(wú)法被商用市場(chǎng)接受。但隨著材料不斷改良,科學(xué)家持續(xù)嘗試改良導(dǎo)電性能,導(dǎo)電良好且更加柔軟的顯示器指日可待。
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