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悉尼大学开发替代稀有铟的等离子技术 可使汽车玻璃变暗

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58京牌 ,由悉尼大学(University of Sydney)研究人员领导的团队,开发了一种低成本、可持续且易于获得的技术,可以使电子设备屏幕、抗反射车载用镜(anti-reflection automobile mirrors)和智能建筑的窗户变暗,其成本仅为现有技术的一小部分。

(图片来源:悉尼大学)

采用由这种技术生产的材料,有助于取代目前世界上最稀有的材料之一,那就是铟。现在,这种稀有的化学元素广泛应用于各类设备,如智能手机、计算机、挡风玻璃和自变色窗户。虽然在制造智能设备屏幕过程中使用的数量很少,但这种元素只存在于少量矿藏中,价格很高。工业铟通常是开采锌的副产品,随着对液晶显示器(LCD)和触摸屏等光电设备的需求上升,可能出现短缺。

悉尼纳米科学中心(Sydney Nanoscience Hub)的Behnam Akhavan博士,开发了一种由等离子体生成的混合纳米复合材料。该材料中不含铟,支持低成本、易获取且环保的电致变色技术,通过按下按钮或触摸屏幕,可使玻璃变暗。这种由等离子体产生的材料,由氧化钨和银组成,几乎可涂覆至任何固体表面,包括弹性塑料。

Behnam Akhavan博士的等离子体

等离子体被称为物质的第四种状态,通过在气体中添加能量而产生。等离子体最常用于荧光灯、霓虹灯和一些电视和电脑屏幕。Dr Akhavan表示:“当你改变可穿戴电子设备或智能玻璃的透明度时,电致变色设备就在起作用。目前,这些设备通常依靠稀有铟这样的材料来完成这项工作。我们所创造的是制造商的一个梦想:一种消除铟需求的技术,使用等离子体设计三层结构,生产成本更低。”

该项技术于2019年首次出现,当时使用了一种名为HiPIMS的全新氧化钨沉积方法(用于制造这些材料的等离子体技术)。现在,研究团队开发了一种由氧化钨和银组成的纳米复合材料,而不是裸露的氧化钨层。这种基于纳米技术的方法,可支持电致变色设备根据用户要求快速变色。

这种等离子体涂层是透明的,而且导电。它们由银层构成,大约比人的头发薄10000倍,被置于两个饰有银纳米颗粒的钨纳米薄层之间。“由这些等离子体制造的涂层,可以应用至电子纸张、智能手机和玻璃窗上,并可通过施加小电流使其变暗。”

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