Ученые из Университета Сассекса в Великобритании изобрели небьющийся экран для смартфона, сделанный не из стекла, а из тонкого слоя серебряной нанопроволоки. Исследователи обещают, что сенсорная проводимость у такого дисплея будет лучше, чем у стеклянного.
По словам авторов проекта, материал не имеет ограничений в масштабировании, поэтому его можно также использовать для сенсорных экранов ноутбуков и телевизоров. Производство таких дисплеев будет стоить в пять раз дешевле, чем обычных. Статью с описанием открытия ученые опубликовали в журнале Nanoscale. Об этом сообщает информационное агентство CNEWS.
Замена традиционных материалов
Под слоем стекла обычного экрана расположены электроды, чувствительные к прикосновениям пальцев. Они сделаны из оксида индия и олова, редкого и дорогого материала. Серебряная нанопроволока предлагает альтернативную, гораздо более прочную электродную структуру. Она может быть разделена на чрезвычайно маленькие фрагменты – пиксели, что делает ее пригодной для производств дисплея.
Алан Далтон, профессор Университета Сассекса и один из авторов разработки, рассказывает, что каждый пиксель обычного дисплея разделен на субпиксели. Обычно их три – для красного, зеленого и синего цвета. Примерно такую же толщину, что и субпиксель, имеет серебряная нанопроволока, что позволяет делать экраны с высоким разрешением и дает возможность создать настолько тонкий слой проволоки, что он сохраняет прозрачность. При этом пленка остается настолько упругой и устойчивой к механическим повреждениям, что экран становится невозможно разбить.
Как вариант, можно использовать гибрид серебряной нанопроволоки и графена – слоя атомов углерода, соединенных посредством sp²-связей в гексагональную двумерную кристаллическую решетку. Далтон утверждает, что другие альтернативные материалы, которые ранее предлагались для производства дисплеев, либо не могут конкурировать с оксидом индия и олова по техническим характеристикам, либо слишком дорого стоят.
По словам Мэтью Ларджа, одного из авторов исследования, самой трудной задачей было рассчитать наименьший допустимый размер субпикселя, при котором нанопроволока и графен сохраняют свои свойства. Это удалось сделать с применением математического метода, который используют для описания фазовых изменений (например, замерзания) в сверхмалых пространствах.
Коммерческое использование
Ученые планируют запустить технологию в коммерческое использование совместно с компанией M-Solv UK, которая базируется в Оксфорде и специализируется на лазерной и струйной микромеханической обработке. Технический отдел компании уже осуществил успешную попытку инкорпорировать новый материал в мультисенсорный экран, производство которого обошлось дешевле, чем при использовании традиционных материалов. Если производство 1 кв. м слоя оксида индия и олова обходится в 40 фунтов стерлингов, то 1 кв. м серебряной нанопроволоки с графеном обходится в восемь фунтов. Таким образом, основа для небьющегося экрана может стоить в разы раз дешевле, чем для обычного.
