降低成本新技術,釩酸鍶(鈣)制造透明導電新材料
強關聯金屬制作新材料,有望解決智能手機高門檻。
最小的手機成本一直都是各大商家的追求,但是技術的改進并非是一朝一夕就可以實現的。特別是電池方面,幾十年來一直都沒有太大的變化,因此各個廠商都將心思放在研發更省電、成本更低的材料上。
最近有消息稱,賓州州立大學材料研究中心的科學家新發現了一種可導電的透明材料。如果這種材料能夠成功應用,將在大屏幕顯示、智能窗口、觸摸屏、太陽能電池等方面降低成本,廠商們成本一低,產品的價格或許就低了哦。
材料科學與工程專業助理教授赫伯特和他的團隊在《自然-材料》上發表了一篇文章表示,該項研究摒棄了傳統的銦錫氧化物、氧化鋅之類的寬禁帶半導體,而是選擇約十納米左右的釩酸鍶和釩酸鈣組成的金屬薄膜。它們都是強關聯的金屬,電子在這些材料中可以表現出“液體”的性質。要知道,電子在常規的金銀銅等金屬中表現的是類似“氣體”的性質。常規金屬有高反射以及高吸收的特性。因此若是選擇強關聯金屬,則可以大大提升金屬的導電性以及光學性質。
西北大學催化及表面科學研究中心主任珀佩爾邁爾教授和西北大學理論材料學龍迪內利教授對這種材料也表示了高度的肯定。恩格爾赫伯特表示,改變了電子的有效質量,同樣也可以使得金屬變得透明。選擇材料的電子之間的相互作用遠遠大于其動能,產生類似液體的性質,可以更敏銳地感應到彼此。同時,導電性能十分地好,大大降低了可見光波段的反射性,也大大提升了它的透明度。
《自然-材料》的第一作者,恩格爾.赫伯特研究小組的博士研究生張磊是這篇文章的第一作者,也是第一個意識到這個發現的人。在此之前,他曾在硅谷做過兩年的工藝整合師,許多公司,甚至是初創的一些小企業,完全都在致力于銦錫氧化物的優化工作。市場上有百分之九十以上的公司都是使用的銦錫氧化物來生產金屬透明導電材料。且隨著該材料成本的迅速上升,光顯示屏和觸摸屏就占據了手機百分之四十的成本。因此各大廠商都在尋找相關的替代產品,但是成果卻不是很大。而自從做了相關的電氣測量之后,才發現強關聯的金屬是多么絕佳的替換材料。
銦目前每公斤是750美元,而釩酸鍶(鈣)的組成元素卻大量地存在于地殼當中,因此它的售價每公斤僅僅才25美元,可見是多么的低廉。因此完全可以使用它來替換掉之前的銦錫氧化物,用于生產金屬薄膜,這樣生產出來的電子產品成本至少降低數十倍不止。
由于內存芯片和中央處理器都遵循了摩爾定律,因此在成本上急劇減少。但是由于市場對更大顯示屏的強大需求,導致不管技術怎樣進步,賣的卻是越來越貴。但是釩酸鍶(鈣)的發現,使之在光學透明性、導電性、制造技術等方面均優于傳統的銦錫氧化物。
因此我們有道理相信,不管未來智能手機的尺寸如何變化,價格門檻終會變得相當低廉,這才是市場最大的要求。
最后,記得關注微信公眾號:鎂客網(im2maker),更多干貨在等你!
硬科技產業媒體
關注技術驅動創新
