石墨烯又有新用途？替代稀有金属用于触屏技术 性能完全不受影响

铟是地球上最稀有的金属之一，但它是普遍存在的电子设备的关键成分。不过，工程师们现在已经演示了一种用石墨烯取代铟的方法，以制造具有完全相同电子性能的设备。

据悉，铟锡氧化物(ITO)薄膜具有高度的导电性和对光的透明性，因此非常适合各种显示技术，包括LCD、OLED、电子墨水和触摸屏，以及LED照明、玻璃涂层和太阳能电池。

但问题是铟并不常见。虽然从技术上讲，铟比金和银等物质更丰富，但它很少以元素形式存在于地壳中，所以它只能作为开采其他金属(通常是锌)的矿石的副产品被提取出来。

因此，科学家们一直在寻找更常见的替代品。之前的工作已经在碳纳米管、铜纳米线或新型玻璃聚合物中找到了有希望的候选材料。而在一项新的研究中，伦敦大学玛利皇后学院的研究人员可能又发现了一种新的替代物质，而且是大家都最喜欢的神奇材料——石墨烯。

石墨烯由一层只有一个原子厚度的碳组成，展现出多种有用的电子和光学特性，当然，碳是地球上最丰富的元素之一，这一点也非常重要。上述研究成果发表在《先进光学材料》杂志上。

据了解，研究人员首先使用一种被称为金属有机化学气相沉积的技术，在透明的基底上沉积一层石墨烯。石墨烯被掺杂了硝酸，以提高其导电性，然后用激光蚀刻成特定的图案，使其成为阳极。研究小组说，这种基于石墨烯的OLED设备的性能和旧的氧化铟锡设备一样好。

虽然其他研究已经证明了石墨烯可以用来替代铟，但由此产生的器件的效率和导电性不如原始器件。研究小组表示，关键问题在于，通常使用不同的沉积方法将石墨烯置于金属催化剂上，然后转移到透明基底上，但这一额外步骤会引入影响性能的杂质。

“由于ITO的重要性和稀缺性，人们曾多次尝试替代它，但到目前为止，还没有发现任何一种材料在电子或光学器件中有类似的性能，”该研究的共同通信作者Colin Humphreys教授指出，“我们的论文是世界上第一篇证明石墨烯可以在电子/光学设备中取代ITO的论文。我们已经证明石墨烯-OLED与ITO-OLED具有相同的性能。”

不过，在这种所谓的神奇材料成为科学家们希望的灵丹妙药之前，仍有一些谜题有待解决。尽管铟资源稀缺，但它仍然相对便宜，而石墨烯目前的批量生产成本很高。然而，随着像Paragraf这样的公司开发出以更低成本大规模生产石墨烯的生产方法，这种经济格局正在发生转变。

（文章来源：财联社）

文章来源：财联社