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Bildschirme der Zukunft könnten mit transparentem Silber hergestellt werden

2022

Es ist gut möglich, dass Sie sich gerade Indium-Zinn-Oxid (ITO) ansehen - oder durch dieses hindurch. Dieses keramische Material leitet Strom, ist aber transparent, weshalb es für die Herstellung von Bildschirmen aller Art wie Smartphones und LCD-Fernsehern von entscheidender Bedeutung ist. Aber Indium wird nicht direkt aus dem Boden gezogen - es ist ein Nebenprodukt der Raffination anderer Metalle - und die USA müssen es aus Orten wie Kanada und China importieren. Infolgedessen suchen Forscher seit mehr als einem Jahrzehnt nach einem brauchbaren ITO-Ersatz, der möglicherweise in Form einer hauchdünnen Silberschicht vorliegt.

Es ist nicht so, dass Indium wahnsinnig teuer ist - es kostete auf dem freien Markt im Durchschnitt des letzten Jahres etwa 109 USD pro Pfund -, und es ist auch nicht unglaublich selten.

Aber "seine Versorgung ist fest Ioannis Kymissis, Associate Professor für Elektrotechnik an der Columbia University, sagt, weil es keine echte Primärquelle gibt."

Ein Hauptgrund für die Suche nach einer Alternative besteht darin, „den Einsatz relativ seltener Materialien zu reduzieren“, sagt Kymissis mit Blick auf die Nachhaltigkeit. Ein weiterer Grund ist, dass ITO nicht für flexible, biegsame Displays geeignet ist, da es spröde ist.

Jay Guo, Professor für Elektrotechnik und Informatik an der Universität von Michigan, hat kürzlich in der Zeitschrift Advanced Materials neue Forschungsergebnisse veröffentlicht, die darauf hindeuten, dass ein sieben Nanometer dicker Film aus Silber funktionieren könnte. Silber ist sehr elektrisch leitfähig und in einer so dünnen Schicht überraschend transparent.

Aber wenn Sie versuchen, Silber alleine dünn zu verteilen, verhält es sich nicht gut: Es verklumpt sich in dem, was Guo mit Inseln vergleicht. Er löste dieses Problem, indem er es entweder mit Kupfer oder Aluminium mischte.

"Und dann passiert diese Magie", sagt Guo. "Jetzt siehst du den Film an, er ist sehr flüssig."

Laut Guo könnte seine Kreation auch dazu beitragen, Displays biegsam zu machen: Silber ist ziemlich duktil und kann auf flexiblen Kunststoffgeräten abgelagert werden, ohne dass es während des Herstellungsprozesses erwärmt werden muss, so Guo.

"Besonders in der Zukunft, in der immer mehr flexible Geräte benötigt werden, denke ich, dass dies eine sehr gute Verwendung haben könnte."

Kymissis, der nicht an der neuen Studie beteiligt war, sagt, dass Silber ein großartiges Material für flexible Displays ist. Er warnt jedoch davor, dass ITO bald irgendwohin gehen wird.

„Jeder, der Alternativen ausprobiert hat“, sagt Kymissis, „hat entweder aufgegeben oder ist bankrott gegangen.“ Während die Suche nach einem Ersatz weitergeht, können Sie auf absehbare Zeit mit ITO auf Ihren Bildschirmen rechnen .

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