Hiện tại, gần như tất cả màn hình cảm ứng trên các thiết bị điện tử của chúng ta đều phụ thuộc vào một lớp phủ làm bằng oxit Thiếc-Indi (Indium tin oxide – ITO). Sở dĩ ITO được sử dụng bởi đặc tính dẫn điện, độ trong suốt quang học và sự tiện lợi khi ITO có thể được kết tủa lên màn hình dưới dạng một tấm phim mỏng. Tuy nhiên, ITO lại khá đắt và nhu cầu sử dụng ITO đang ngày một tăng cao. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã phát triển một giải pháp thay thế mà họ cho rằng “đây sẽ là vật liệu dẫn điện trong suốt nhất, nhẹ nhất và dẻo nhất.”
Sự phổ biến của các loại màn hình cảm ứng là nguyên nhân đẩy mạnh nhu cầu sử dụng ITO, qua đó khiến kim loại Indi “đã hiếm nay còn hiếm hơn”. Theo tính toán, nguồn cung cấp Indi sẽ bị cạn kiệt trong vòng một thập kỉ tới. Thêm vào đó, lớp ITO cũng rất dễ vỡ và thiếu độ dẻo nên chúng không phù hợp để sử dụng trong các loại màn hình có thể uốn cong.
Trong một nghiên cứu nhằm tìm kiếm giải pháp thay thế hoàn toàn cho ITO, nhóm các nhà nghiên cứu đến từ đại học Exeter đã chuyển hướng sang graphene hay đá graphit. Graphene là vât liệu có khả năng dẫn điện rất tốt, mỏng nhất nhưng cũng có độ dẻo và độ bền cao. Tuy nhiên, giống như các nghiên cứu trước đây nhằm phát triển các thiết bị điện tử dẻo từ graphene, các nhà khoa học cũng gặp phải vấn đề về điện trở màng mỏng của graphene – nguyên nhân làm giới hạn khả năng truyền dẫn.
Để khắc phục rào cản này, nhóm nghiên cứu đã xếp chồng một lớp phân tử sắt clorua giữa 2 lớp màng graphene nhằm nâng cao khả năng dẫn điện của graphene mà không làm ảnh hưởng đến độ trong suốt. Họ cho rằng vật liệu thành phẩm – được đặt tên là GraphExeter là vật liệu dẫn điện trong suốt nhất, nhẹ nhất và dẻo nhất từng được chế tạo.
Với các đặc tính này, nhóm nghiên cứu cho biết GraphExeter có thể được sử dụng không chỉ trên các màn hình cảm ứng dẻo mà còn trên các thiết bị điện tử có thể đeo được (chẳng hạn như một chiếc máy MP3 được đính vào áo thun) và trên những tấm kiếng “thông minh” hoặc cửa sổ với tính năng tương tác máy tính. Ngoài ra, do có thể trong suốt trên một dải quang phổ ánh sáng rộng, vật liệu cũng có thể được dùng để cải thiện hiệu suất của pin mặt trời đến hơn 30%.
Lãnh đạo nhóm nghiên cứu, tiến sĩ Monica Craciun nói: “GraphExeter có thể tạo nên một cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp điện tử. Nó tốt hơn mọi vật liệu truyền dẫn trong suốt khác có gốc từ cacbon sử dụng trong các thiết bị điện tử và có thể được áp dụng rộng rãi từ pin mặt trời cho đến áo thun thông minh.”
Nhóm nghiên cứu hiện đang phát triển một phiên bản dạng phun lên bề mặt của vật liệu để có thể sử dụng trong các ứng dụng kể trên. Chi tiết về vật liệu GraphExeter đã được phát hành trên tạp chí Advanced Materials.
Hoahocngaynay.com
Nguồn: Tinhte.vn/Gizmag
