Graphen: Ein unwahrscheinlicher Kandidat, um ITO in Flachbildschirmen zu ersetzen

Hallo Leute,

Lassen Sie uns schauen, wie es Rob geht, während Patty fort ist……

Rob winkte Patty zum Abschied, als sie zum Flughafen fuhr, um an einer einwöchigen Konferenz teilzunehmen. Nun, da sie eine Professorin war und einen Doktoranden an der Ivy U hat, verreisten sie nur selten und er wusste, dass er sie vermissen würde. Ihre gemeinsamen Zwillingssöhne waren an seiner Seite und hatten Tränen in den Augen, als sie sahen, wie ihre Mutter davon fuhr. Gott sei Dank hatte Pattys Mutter eingewilligt, während Pattys Abwesenheit bei ihnen zu sein. Was ein Glück, so großartige Eltern und Schwiegereltern zu haben, dachte sich Rob.

Rob war der Meinung, dass er ein guter Vater und Ehemann war, ihm war jedoch klar, dass Patty der Anker der Familie war. Deshalb waren die Dinge einfach nicht wie üblich, wenn sie weg war. Während er an sie dachte, musste er ein wenig kichern, als er sich daran erinnerte, wie es ihr manchmal an Selbstbewusstsein mangelte und er in diesen Situationen für sie da sein musste. Das letzte Mal war in der Nacht vor ihrer ersten Vorlesung an der Ivy U.

Rob kam in seinem Büro an und arbeitete ein paar Stunden. Später am Tag ging er mit ein paar der anderen Doktoranden zu Mittag essen. Rob war etwa 10 Jahre älter als sie, aber wenn überhaupt, dann sah er jünger und fitter aus. Dieses Mittagessen war etwas ungewöhnlich, da Rob normalerweise zusammen mit Patty und Pete aß, aber Pete aß zusammen mit seiner neuen Freundin, Janis.

Seine kleine Gruppe hatte beschlossen den kurzen Weg zum Salt Hill Pub abseits des Campus zu laufen. Ein Großteil der Diskussion befasste sich mit Rob als Doktorand und Vater, während er eine Frau hat, die eine Professorin war. Es schien, als würden alle seine Doktorandenfreunde Patty bewundern. Rob fand dies berührend und ein wenig amüsant. Einfach etwas mehr Bestätigung, dass er ein glücklicher Mann war.

Zurück im Büro, war Rob bereit sich mit den Dokumenten zu befassen, die er im Rahmen seiner Thesis verfasste. Sein iPhone 4S vibrierte und er sah, dass Patty eine Nachricht geschrieben hatte, in der sie mitteilte, dass sie sicher angekommen ist. Er schaute auf das iPhone und dachte, dass Apple vielleicht einen Marktbereich verpassen würde, wenn sie kein Handy herstellten, dass kleiner als das iPhone 6 und 6 plus war. Nicht jeder will ein großes Handy. Er musste seines bald ersetzen, wartete jedoch, da er etwas kleineres wollte.

Rob schaute nach seinen E-Mails und fand eine Nachricht von einem Kollegen bezüglich eines Artikels über Graphen als möglicher Ersatz für Indium-Zinn Oxid (ITO) in Flachbildschirmen. Da sich dieses Thema auf seine Doktorarbeit bezog, klickte er rasch auf den Link, um den Artikel mit dem Titel, Graphen: Almost The Ideal Replacement For Indium Tin Oxide (IT) (Graphen: Beinahe der ideale Ersatz für Indium-Zinn Oxid (ITO)) zu lesen. Im Artikel waren all die Missverständnisse über ITO enthalten und die Gründe, weshalb es ersetzt werden sollte. Das erste Missverständnis war, dass Indium teuer und knapp sei, was nicht wahr ist. Dann wurde ihm klar, dass er etwas wusste, was sonst kaum jemand wusste. Die Herstellungskosten von ITO kamen nur zu ca. 10 % vom Indiummetall, der Rest sind Verarbeitungskosten Ein weiteres Missverständnis ist, dass ITO brüchig sei. Tatsächlich kann ITO um eine Geldmünze gewickelt werden. Es fehlt jedoch ein großer Punkt in dem Artikel über Graphen. Graphen ist nicht genau so transparent.

In Diskussionen, die Rob mit David Socha von der Indium Corporation hatte, hatte David erklärt, dass während Graphen die beste elektrische Leitfähigkeit besitzt, jede atomare Schicht etwa 2 % des einfallenden Lichts absorbiert. Man kann also durch ein paar Schichten Graphen sehen, aber es dämpft das Licht schnell, wenn Schichten hinzugefügt werden. Die Tatsache, dass Graphen eine so guter elektrischer Leiter ist, schränkt seine Transparenz ein. Die Leute glauben, dass Graphen transparent sei, jedoch nur, wenn man eine atomare Schicht nimmt, wie in der Abbildung unten gezeigt. Man benötigt jedoch mehr als eine Schicht, wenn Graphen bei Flachbildschirmen als Ersatz für ITO verwendet werden soll. Diese Schichten machen Graphen schnell weniger transparent als ITO.

Abbildung 1. Graphen ist der beste elektrische Leiter, aber jede Schicht absorbiert etwa 2% des einfallenden Lichts. Um mit der elektrischen Leitfähigkeit von ITO übereinzustimmen, benötigt man mehrere Schichten an Graphen. Diese Multi-Schichten an Graphen dämpfen das Licht zu stark und machen Graphen zu einem schwachen Konkurrenten gegenüber ITO für Flachbildschirme.

Anschließende Berechnungen haben Davids Behauptung unterstützt. Diese Berechnungen haben gezeigt, dass man so viele Schichten an Graphen benötigen müsste, um eine gleichwertige elektrische Leitfähigkeit wie das in Flachbildschirmen verwendete ITO zu erzielen, dass man im Hinblick auf die Lichtdurchlässigkeit genau so gut Gold verwenden könnte. Und niemand betrachtet Gold als Kandidaten, um ITO zu ersetzen. Tatsächlich würden die meisten glauben, dass Gold undurchsichtig ist.

Bis bald!

Dr. Ron

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