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石墨烯和银纳米的碰撞:更强韧的智能手机屏幕
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       目前,市面上常见的触摸屏非常脆,因为它们通常是用铟锡氧化物制成,并覆盖上了一层玻璃,这样当它坠落到地上的时候,很容易就会被摔得粉碎。这种铟锡氧化物不仅易碎,它的制备还很困难,这让维修触摸屏的费用一直高居不下。
  然而,日前英国萨塞克斯大学 ( University of Sussex )的科学家们通过研究发现,我们可以将石墨烯——由单层碳原子组成的一种物质——和银纳米线结合到一起,生成一种和常规显示屏性能相似的屏幕,而这种制造技术的成本只是常规显示屏制造成本的一小部分。
       这种材料同时还非常柔韧,这样一来,它就无需一个玻璃保护层,这意味着触摸屏的顶层可以替换成一些更易弯曲、更不易被摔坏的材料,比如有机玻璃。在萨塞克斯大学数学和物理科学学院主导这项研究的Matthew Large 博士表示:“你手机上的触摸屏之所以那么容易被摔碎主要是因为触摸传感器所使用的透明导电材料是铟锡氧化物。这种材料非常脆弱,所以它需要一个像玻璃那样坚硬的表面去保护它。”
  “如果你的手机掉落在一个坚硬的表面上,亦或是你意外地坐到了你的手机上,碎掉的东西其实是那个玻璃层。我们最新研发出的这种材料无需坚硬的玻璃表层,因为这种由银纳米线与石墨烯的混合物制成的屏幕非常的柔韧。”
“我们仍将需要一个保护层,但它可以是玻璃以外的一些更柔韧的东西。这样一来,当你不小心将智能手机摔到了地上的时候,你手机的屏幕就不会那么容易碎了。”虽然银也是一种稀有金属,但金属铟不同的是,石墨烯只需和很少分量的银混到一起,就能覆盖到同样的面积的区域。而制备石墨烯所需要的石墨的蕴藏量非常丰富,所以制备这种屏幕的成本就能大幅锐减下来。
  “尽管目前银纳米线已经被用户触控屏幕技术,但是之前从没有人尝试将其与石墨烯相结合使用。”萨塞克斯大学科学家Alan Dalton表示。“这是一种全新的材料组合方式,我们让石墨烯颗粒漂浮在水面上,然后用特殊的工具将其收集起来,并且放到银纳米线的顶部,这样就可以组成任何我们喜欢的图案。”
这种突破性的技术具有内在的可伸缩性。用这种方式将银纳米线与石墨烯结合起来非常简单,而只要通过喷雾剂和有图案的滚轴就可以实现。研究人员表示,这项技术可能会让手机屏幕耗电成为过去,Dalton认为,将石墨烯加入到银纳米线网格中,可以让导电能力提高大约1万倍。
  “这意味着我们可以用一小部分的银来实现同样的效果,甚至是更好的表现。因此,未来屏幕将会更加灵敏,并且耗电量更小。”苏塞克斯大学研究院Matthew Large表示。“虽然银也是一种稀有金属,与铟一样,但是与石墨烯结合时,银的使用量非常少。由于石墨烯是由天然石墨产生,因此自然界中石墨的含量很丰富,因此制造这种触控传感器的成本也会大幅下降。”
  “使用银目前存在的问题之一就是在空气中不稳定,但是我们发现石墨烯层可以阻止空气污染物对银的损害,从而阻止了这种现象的发生。”Large表示。“我们还看到,当反复弯曲混合薄膜时,它的导电性不会改变,而在没有石墨烯的情况下,我们会看到之前的显示单元转移。而这为开发完全柔性屏幕的设备铺平了道路。”

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