صفحه‌های لمسی آینده؛ نازک‌تر، انعطاف‌پذیرتر و رساناتر

   پژوهشگران یک ماده الکترونیکی انعطاف‌پذیر و بسیار نازک را برای صفحه‌های لمسی آینده تولید کرده‌اند که می‌تواند به‌ صورت یک لوله، جمع و مثل یک روزنامه، چاپ شود. محققان استرالیایی این ماده را از اکسیدقلع ایندیوم ساخته‌اند و از یک تکنیک چاپ فلز مایع استفاده کرده‌اند تا تبدیل به یک ورق فیلم دوبعدی شود. اکسیدقلع ایندیوم یک ترکیب سه‌گانه از عناصر ایندیوم، قلع و اکسیژن است. این ماده اگر به‌صورت لایه‌های نازک باشد شفاف و بدون رنگ دیده می‌شود، درحالی‌که در حالت توده‌ای به‌صورت زرد کمرنگ و خاکستری دیده می‌شود. این ماده حساس به لمس، 100برابر نازک‌تر از موادی است که در صفحه‌های لمسی فعلی به‌کار رفته در گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها استفاده می‌شود. این ماده همچنین بسیار قابل انعطاف است و می‌تواند به‌گونه‌ای جمع شود که شکل یک لوله را پیدا کند.

پیچ خوردن
به گزارش انگجت، اخیرا سازندگان گوشی‌های هوشمند مثل سامسونگ و موتورلا صفحه‌های منحنی‌ای برای محصولات خود ارائه کرده‌اند که می‌توانند بدون شکستن خم شوند، اما این گروه پژوهشی می‌گوید که محصول آنها توانایی پیچ خوردن دارد. این گروه نمونه اولیه‌ای از صفحه لمسی ساخته‌شده با این ماده را به‌منظور ثبت اختراع و تجاری‌سازی این تکنولوژی ارائه کرده‌اند. توربن دانیک، پژوهشگر اصلی این تحقیق در دانشگاه RMIT ملبورن استرالیا، می‌گوید: ما از یک ماده قدیمی استفاده کردیم و آن را تغییر دادیم تا نسخه جدیدی تولید کنیم که کاملا نازک و انعطاف‌پذیر است. شما می‌توانید آن را خم کنید یا بپیچانید. همچنین می‌توانید آن را به‌مراتب ارزان‌تر و کارآمدتر از روش‌های زمانبر و گران‌قیمتی که در صفحه نمایش‌های لمسی فعلی استفاده می‌شود، بسازید. این ورقه‌های بسیار نازک، به‌شدت رسانا و واقعا دوبعدی هستند. درواقع آنها از لایه‌های اتم تشکیل شده‌اند که آنها را بسیار نازک می‌سازد. دانیک می‌گوید: دوبعدی بودن این ورقه باعث می‌شود که شفاف‌تر باشد، به‌طوری که نور به شکل بهتری از میان آن عبور می‌کند. این موضوع به این معنی است که گوشی‌های هوشمندی که با ماده تولیدی ما ساخته می‌شوند تقریبا 10درصد انرژی کمتری استفاده می‌کنند و باتری آن بیشتر دوام می‌آورند. روش‌های فعلی تولید ورقه‌های شفاف برای صفحه‌های لمسی، روندی کُند، انرژی‌بر و هزینه‌بر دارند که یک محفظه خلأ به‌منظور حذف هوای اطراف برای این کار لازم است. دانیک می‌گوید: زیبایی کار ما به این است که نیازی به تجهیزات خاص یا گران‌قیمت ندارد و تولید ما می‌تواند حتی در آشپزخانه یک خانه انجام شود. این ورقه بسیار نازک قابل انطباق با تکنولوژی‌های الکترونیک موجود است و به‌دلیل انعطاف‌پذیری زیاد می‌تواند مثل روزنامه از طریق فرایند رول به رول(فرایند تولید دستگاه‌های الکترونیکی روی یک رول پلاستیکی یا فویل فلزی قابل انعطاف) تولید شود. خود اکسیدقلع ایندیوم(ITO) از 3عنصر ایندیوم، قلع و اکسیژن ساخته شده است. این ماده قابلیت رسانایی الکتریسیته و شفافیت زیادی در رنگ‌های گوناگون دارد. بیشتر صفحه‌های لمسی گوشی‌های هوشمند از ITO ساخته شده‌اند که بسیار رسانا هستند، اما سه‌بعدی و در عین حال شکننده‌اند.

آلیاژ جدید
پژوهشگران برای تولید نوع جدیدی از ITO نازک، آلیاژ ایندیوم-قلع را تا 200درجه سانتی‌گراد گرم کردند تا این ماده به مایع تبدیل شود، سپس این مایع به دور یک سطح لوله‌ای پیچیده شد تا ورقه‌های بسیار نازک اکسیدقلع ایندیوم چاپ شود. این ورقه‌های دوبعدی همان ترکیب شیمیایی ITO معمولی را دارا بودند، اما یک ساختار کریستالی متفاوتی داشتند که ویژگی‌های نوری و مکانیکی جدیدی در آن ایجاد شده بود.
ITO جدید فقط 7/0درصد نور را جذب می‌کرد، درحالی‌که شیشه‌های معمولی رسانا 5 تا 10درصد نور را جذب می‌کنند. این بدان معناست که صفحه گوشی هوشمند کاربر واضح‌تر از قبل خواهد بود.
دانیک می‌گوید: هیچ روش دیگری برای ساختن این ماده کاملاً انعطاف‌پذیر، رسانا و شفاف جز این روش جدید وجود ندارد. روش فلز مایع تا الان غیرممکن بود و مردم واقعا تصور می‌کردند که نمی‌توان این کار را انجام داد.
این ماده همچنین می‌تواند کاربردهای فراوان دیگری در صنعت الکترونیک نوری(opto-electronic) مانند ال‌ای‌دی‌ها و نمایشگرهای لمسی داشته باشد. علاوه بر این، ماده جدید می‌تواند در سلول‌های دستگاه‌های خورشیدی و پنجره‌های هوشمند مورد استفاده قرار گیرد.

چاپ اکسیدقلع ایندیوم
پژوهشگران برای تولید نوع جدیدی از ITO نازک، آلیاژ ایندیوم-قلع را تا 200درجه سانتی‌گراد گرم کردند تا این ماده به مایع تبدیل شود، سپس این مایع به دور یک سطح لوله‌ای پیچیده شد تا ورقه‌های بسیار نازک اکسیدقلع ایندیوم چاپ شود