மொபைல் போன் திரைகளில் பயன்படுத்தப்படும் அரிய உலோகத்தை கிராஃபீனால் மாற்ற இயலுமா?

பராகிராஃப் மற்றும் லண்டனின் குயின் மேரி பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் இணைந்து கரிம ஒளி உமிழ்வு டையோடை(OLED- Organic Light-Emitting Diode) ஒரு மோனோலேயர் கிராஃபீனின் அனோடுடன் இணைந்து வெற்றிகரமாக, கரிம ஒளி-உமிழும் டையோட்களில் ITO(indium tin oxide)-ஐ உருவாக்கியுள்ளனர். அட்வான்ஸ்டு ஆப்டிகல் மெட்டீரியல்ஸ் இதழில் இந்த ஆய்வு பற்றி விரிவாக அச்சிடப்பட்டுள்ளது.

இண்டியம், பூமியின் மேலோட்டத்தில் உள்ள ஒன்பது அரிதான தனிமங்களில் ஒன்றாகும். ஐரோப்பிய ஒன்றியத்தின் முக்கியமான பொருட்களின் பட்டியலில் இது உள்ளது. இருப்பினும், இது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பெரும்பாலும் இண்டியம், டின் ஆக்சைடு (ITO) வடிவத்தில் இருக்கும். இது நமது மொபைல் போன்கள் மற்றும் கணினிகளில் உள்ள தொடுதிரைகளின் முக்கிய பகுதியாகும். பெரும்பாலான வீடுகளில் இண்டியம் அடங்கிய பல பொருட்கள் இருக்கும். அது பிளாட் ஸ்கிரீன் டிவிகள், சோலார் பேனல்கள் மற்றும் நம் வீடுகளில் LED விளக்குகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

லண்டன் நிதிஉதவியுடன் நடக்கும் இந்த  ஆராய்ச்சியானது, வரம்புக்குட்பட்ட மூலப்பொருளான இண்டியத்தை அகற்றுவதன் மூலம் எதிர்கால உயர்-தொழில்நுட்ப சாதனங்களின் திறனில் தீவிரமான மாற்றத்திற்கான கதவைத் திறக்கிறது.

குயின் மேரி மற்றும் பராகிராஃப் பேராசிரியர் கொலின் ஹம்ப்ரேஸ் கூறுவதாவது: “இண்டியத்தின் முக்கியத்துவம் மற்றும் பற்றாக்குறை காரணமாக ITO-ஐ மாற்றுவதற்கு பல முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன. ஆனால், மின்னணு அல்லது ஒளியியல் சாதனத்தில் ஒப்பிடக்கூடிய செயல்திறன் கொண்ட எந்தப் பொருளும் இதுவரை கண்டறியப்படவில்லை.”

“மின்னணு/ஒளியியல் சாதனத்தில் கிராஃபீனின் ITO-வை மாற்ற முடியும் என்பதை நிரூபித்த உலகின் முதல் ஆராய்ச்சி இதுவாகும். கிராஃபீன்-OLED ITO-OLED-க்கு ஒரே மாதிரியான செயல்திறனைக் கொண்டிருப்பதை நாங்கள் காட்டியுள்ளோம். எங்கள் மொபைல் போன்களில் திரைகள் ITO-OLED-கள் தொடுதலாக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.”

கிராஃபீன் என்பது கார்பன் அணுக்களின் ஒற்றை அடுக்கு. பூமியில் கார்பன் மிகவும் அதிகமாக உள்ளது மற்றும் இண்டியம் போலல்லாமல் ஒரு நிலையான பொருளாகவும் உள்ளது.

இது கண்டுபிடிக்கப்பட்டபோது, ​​​​சிறிய செதில்களின் வடிவத்தில், கிராஃபீன் அதன் அற்புதமான பண்புகள் காரணமாக அதிசய பொருள் என்று அழைக்கப்பட்டது. இருப்பினும், IBM, இன்டெல் மற்றும் சாம்சங் போன்ற நிறுவனங்களால் கிராஃபீனின் வளர்ச்சியை அளவிட முடியவில்லை. இதனால், அதை மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தலாம். அத்தகைய சாதனங்களுக்கு ஏற்ற பெரிய பகுதி கிராஃபீனை உற்பத்தி செய்வதற்கான புதிய வழியை பராகிராஃப் உருவாக்கியுள்ளார்.

References:

• Yang, C. R., Ko, C. T., Chang, S. F., & Huang, M. J. (2022). Study on fabric-based triboelectric nanogenerator using graphene oxide/porous PDMS as a compound friction layer. Nano Energy, 92, 106791.
• Song, J., & Zeng, H. (2015). Transparent electrodes printed with nanocrystal inks for flexible smart devices. Angewandte Chemie International Edition, 54(34), 9760-9774.
• Hecht, D. S., Hu, L., & Irvin, G. (2011). Emerging transparent electrodes based on thin films of carbon nanotubes, graphene, and metallic nanostructures. Advanced materials, 23(13), 1482-1513.
• Ahn, J. H., & Hong, B. H. (2014). Graphene for displays that bend. Nature nanotechnology, 9(10), 737-738.
• Novoselov, K. S. (2011). Nobel lecture: Graphene: Materials in the flatland. Reviews of modern physics, 83(3), 837.