銦作為一種稀有金屬，最重要的應用之一是合成為氧化銦錫。這種化合物因其光學透明和導電的特征，成為觸摸屏材料的“幕后功臣”。但銦稀缺且價格昂貴，未來甚至有“瀕危”風險。現在，澳大利亞悉尼大學的研究人員找到了潛在解決方案：他們開發(fā)出一種運用等離子體技術制作不含銦的透明導電薄膜的新方法，新薄膜可靈活操縱，制作過程耗電量小且環(huán)境友好。相關研究發(fā)表在19日的《太陽能材料和太陽能電池》雜志上。

此次發(fā)明的新觸摸屏薄膜不含等離子體，但制造過程使用了等離子體技術，這是一種名為HiPIMS的新氧化鎢沉積方法。通過此方法，研究人員開發(fā)了一種由氧化鎢和銀組成的納米復合材料，允許電致變色設備根據用戶的需求高效且快速地改變顏色。

利用一種被稱為“等離子體濺射”的工藝，研究人員在玻璃上制作了新型超薄的“夾心”材料——一層超薄的銀夾在兩層氧化鎢之間。這種結構的厚度不到100納米，大約是人類頭發(fā)寬度的千分之一。

制作過程中，研究人員將氬氣和氧氣的混合物置于一個強大的電場中，直到該混合物轉變?yōu)榈入x子體狀態(tài)。等離子體被用來轟擊一個鎢固體目標，從中分離出原子并將它們作為沉積在玻璃表面上的超薄層。

接著，研究人員用金屬銀重復這個過程，最后第三次用到了嵌入銀納米顆粒的氧化鎢。整個過程只需要幾分鐘，產生的廢物極少，比使用銦更便宜，可以用于任何玻璃表面，如手機屏幕或窗戶。

完成后的等離子薄膜是電致變色的，與對環(huán)境光線起反應的變色眼鏡不同，如果對該薄膜施加電壓則可以改變其透明度和顏色。

悉尼大學生物醫(yī)學工程學院和物理學院研究員貝南·阿卡萬說：“涂有我們新等離子薄膜的智能窗戶可以用來阻擋光線，根據需要阻擋熱量。還可涂在任何玻璃表面，根據室外天氣進行設置以調節(jié)透明度。”

研究人員表示，這種無銦新技術在制造下一代觸摸屏設備(如智能手機或電子紙)，或用于環(huán)境友好的智能窗戶和太陽能電池方面，都擁有巨大潛力。目前，這項技術已準備開辟更大規(guī)模的商業(yè)道路。而他們下一步目標是使其適用于未來的可穿戴電子設備。(科技日報實習記者 張佳欣)

關鍵詞： 銦 觸摸屏材料 無銦新技術 觸摸屏設備