Оксид индия и олова используется для производства 90% дисплеев. Этот материал доминирует на рынке вот уже около 60 лет. Однако за последнее десятилетие цена индия выросла, а дисплеи и тачскрины стали самыми дорогими комплектующими — их цена составляет 40% от стоимости всего устройства. Микросхемы и процессоры только дешевеют, а сенсорные экраны дорожают. Разработчики уже давно ищут альтернативу оксиду индия и олова, которая была бы такой же прозрачной, простой в производстве и отличалась бы хорошей проводимостью.
Команда ученых из Университета штата Пенсильвания во главе с доцентом Ромэном Энгел-Хербертом представила новую стратегию разработки материала. Исследователи использовали тонкие пленки толщиной в 10 нанометров из так называемых коррелирующих металлов (ванадат стронция и ванадат кальция). В них электроны «плавают», как будто в жидкости. В большинстве традиционных металлов, таких как медь, золото, алюминий и серебро, электроны ведут себя, как газ. Благодаря этому жидкостному состоянию коррелирующие металлы отличаются высокой прозрачностью и проводимостью.
Стоимость ванадия ($25 за килограмм) значительно дешевле индия ($750 за килограмм). Стронции обойдется еще дешевле, чем ванадий, поэтому общая стоимость соединения будет меньше, чем у индия.
Исследователи уже патентуют новую методику. Также ученые пытаются найти другие материалы со сходными свойствами и хотят внедрить эти материалы в массовое производство. Коррелирующие металлы могут понадобиться не только для изготовления сенсорных экранов, но и для особого типа солнечных батарей на основе органических первоскитов. Первоскиты более эффективны, чем кремний, но нуждаются в дешевом прозрачном проводнике. Ванадат стронция как раз является органическим первоскитом и может служить идеальным проводником.