Dotykový displej z uhlíkových nanotrubiček

Dotykové displeje cenu elektroniky stále celkem prodražují, protože se při jejich výrobě používají drahé vzácné kovy, především indium. Je zde další místo, kde by se mohly uplanit uhlíkové nanotrubičky?


Vědci z německého Fraunhoferova ústavu se pustili do projektu, v jehož rámci vyvinuli prototyp dotykového displeje z běžně dostupných materiálů.

Stávající dotykové displeje jsou vyrobeny především z tenké vrstvy ITO (indium tin oxide, směs oxidu cíničitého SnO2 a a inditého In2O3). Elektrody z ITO jsou zapuštěny v tenoučké (a pochopitelně průhledné) skleněné fólii. Nabízejí výborný přenos signálu a dotyková/aktivní vrstva nijak nenarušuje zobrazené barvy. Indium je ovšem drahé.

Základní princip spojující průhlednost a vodivost těžko obejít. Ve Fraunhoferově ústavu zkusili vytvořit obdobný dotykový displej ovšem z uhlíkových nanotrubiček kombinovaných s organickými polymery. První vrstvu představuje polyethylen tereftalát (PET – materiál přirozeně velmi levný), na něž se nanese roztok z uhlíkových nanotrubiček ve vodivých polymerech. Po vysušení vznikne tenký film tvořící vlastní elektrody.

Použité polymery samy o sobě nejsou moc odolné, degraduje je vlhkost, ultrafialové záření nebo i prudké zatlačení. Uhlíkové nanotrubičky zde nemají primárně elektrické, ale mechanické funkce, tj. vytvoří síť, která stabilizuje, „ukotví" vrstvu vodivých polymerů. Takový displej by měl být schopen normálně fungovat, i když oproti elektrodám ITO vykazuje trochu větší elektrický odpor (to v praxi může odpovídat třeba vyšší spotřebě, což u mobilních zařízení není úplně lhostejné). To by ale nemělo představovat zásadnější problém v porovnání s přednostmi – uhlíku je nejen dost, ale je to i dobře obnovitelný zdroj.

Fólie s uhlíkovými nanotrubičkami je ohebná, takže její použití se nemusí omezovat na displeje. Měl by se z ní dát dělat elektronický papír nebo součást fotovoltaického článku třeba na vlnité střeše. A samozřejmě i displeje, které by šlo překládat.

Na jednu stranu je zde tedy perspektiva dalšího využití uhlíkových nanotrubiček, na straně druhé motivace pro zlevnění jejich výroby a nasazení technologií, které dokáží přesněji potlačit stávající problémy. Hlavně docílit toho, aby nanotrubičky měly požadované vlastnosti a nevznikaly ve směsích, které je třeba dále složitě oddělovat/čistit.

 

Zdroj: Fraunhroferův ústav

 

Poznámky:

Vzácné kovy se navíc stávají i surovinou strategickou; objevila se např. podezření, že Čína jejich vývoz uměle omezuje apod. Jejich cena tedy může kolísat a dodávky india jsou nejisté.

Loni se objevila podobná technologie, která se vzácné kovy v displejích snaží nahradit měděnými nanovlákny. (Computerworld.cz)











Komentáře