Une technologie plasma bon marché, durable et facilement disponible pourrait remplacer l’iridium rare

Une technologie plasma bon marché, durable et facilement disponible pourrait remplacer l'iridium rare

Le plasma du Dr Behnam Akhavan. Crédit : Dr Behnam Akhavan

Une équipe dirigée par un chercheur de l’Université de Sydney a développé une technologie peu coûteuse, durable et facilement disponible qui peut assombrir les écrans des appareils électroniques, les rétroviseurs automobiles antireflet et les fenêtres architecturales intelligentes à une fraction du coût de technologie actuelle.

Il remplacerait l’un des matériaux modernes les plus rares au monde, mais très omniprésent : l’indium. Un élément chimique rare, qu’il est largement utilisé dans les appareils tels que les smartphones et les ordinateurs, les vitres de pare-brise et les fenêtres à gradation automatique.

Bien que de petites quantités soient utilisées pour fabriquer des écrans d’appareils intelligents, l’indium est cher car il est difficile à trouver ; il ne se produit naturellement que dans de petits gisements. L’indium industriel est souvent fabriqué comme un sous-produit de l’extraction du zinc, ce qui signifie qu’une pénurie pourrait survenir si la demande d’appareils optoélectroniques, tels que les écrans LCD et les écrans tactiles, augmente.

Le Dr Behnam Akhavan, membre de l’ARC DECRA de la School of Biomedical Engineering, de la School of Physics et du Sydney Nanoscience Hub, a développé un matériau nanocomposite hybride généré par plasma, exempt d’indium, et offrant un technologie électrochrome sonore qui permet d’assombrir le verre en appuyant sur un bouton ou en appuyant sur un écran.

La recherche sera publiée dans Matériaux d’énergie solaire et cellules solaires le 19 juillet à 09h00 UTC.

Le matériau généré par plasma est composé d’oxyde de tungstène et d’argent et peut être appliqué pour recouvrir presque toutes les surfaces solides, y compris les plastiques flexibles.

Connu comme le quatrième état de la matière, le plasma est créé en ajoutant de l’énergie au gaz. Le plasma est le plus souvent utilisé dans les ampoules fluorescentes, les enseignes au néon et certains écrans de télévision et d’ordinateur.

« Lorsque vous modifiez la transparence d’un appareil électronique portable ou d’une fenêtre intelligente, un appareil électrochrome fait le travail », a déclaré le Dr Akhavan.

« Jusqu’à présent, ces appareils reposaient généralement sur des matériaux comme l’indium rare pour faire le travail. Ce que nous avons créé est le rêve d’un fabricant : une technologie qui supprime le besoin d’indium et utilise à la place une structure à trois couches conçue par plasma qui est beaucoup moins cher à produire. »

Les premières itérations de la technologie ont été produites pour la première fois en 2019, en utilisant une nouvelle méthode de dépôt d’oxyde de tungstène connue sous le nom de « HiPIMS » (la technologie plasma utilisée pour créer ces matériaux). Désormais, au lieu d’une couche d’oxyde de tungstène nue, le groupe a développé un nanocomposite d’oxyde de tungstène et d’argent. Cette approche basée sur la nanotechnologie permet aux appareils électrochromes de changer de couleur de manière efficace et rapide à la demande d’un utilisateur.

Une équipe dirigée par un chercheur de l’Université de Sydney a développé une technologie peu coûteuse, durable et facilement disponible qui peut assombrir les écrans des appareils électroniques, les rétroviseurs automobiles antireflet et les fenêtres architecturales intelligentes à une fraction du coût de technologie actuelle.

Il remplacerait l’un des matériaux modernes les plus rares au monde, mais très omniprésent : l’indium. Un élément chimique rare, qu’il est largement utilisé dans les appareils tels que les smartphones et les ordinateurs, les vitres de pare-brise et les fenêtres à gradation automatique.

Bien que de petites quantités soient utilisées pour fabriquer des écrans d’appareils intelligents, l’indium est cher car il est difficile à trouver ; il ne se produit naturellement que dans de petits gisements. L’indium industriel est souvent fabriqué comme un sous-produit de l’extraction du zinc, ce qui signifie qu’une pénurie pourrait survenir si la demande d’appareils optoélectroniques, tels que les écrans LCD et les écrans tactiles, augmente.

Les revêtements plasma sont transparents et également électriquement conducteurs. Ils sont constitués d’une couche d’argent environ 10 000 fois plus fine que la largeur d’un cheveu humain, placée entre deux couches nano-fines d’oxyde de tungstène décorées de nanoparticules d’argent.

« Ces revêtements fabriqués au plasma peuvent ensuite être appliqués sur des papiers électroniques, des téléphones intelligents et des vitres et peuvent être atténués avec l’application d’un petit courant électrique. »


Les nanofils d’argent et d’or ouvrent la voie à de meilleurs appareils électrochromes


Plus d’information:
Matériaux d’énergie solaire et cellules solaires (2021). DOI : 10.1016/j.solmat.2021.111268

Fourni par l’Université de Sydney

Citation: Une technologie plasma bon marché, durable et facilement disponible pourrait remplacer l’iridium rare (2021, 19 juillet) récupéré le 19 juillet 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-07-cheap-sustainable-readily-plasma-tech.html

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