Le graphène: la prochaine grande chose dans les mobiles?

Un des plus grands problèmes auxquels sont confrontés les fabricants d'affichage est le coût élevé des matières premières. Depuis le début du millénaire, Indium Tin Oxide (ITO), le matériau de base utilisé dans les écrans LCD, diodes électroluminescentes organiques, et les écrans tactiles, a augmenté très sensiblement, tirée par la demande croissante pour une large gamme de produits d'affichage, des panneaux solaires , diverses autres technologies, et une offre de plus en plus limitée.

Source: SMG-Indium

En regardant la future technologie de smartphone, ITO est pas idéale pour une utilisation dans les écrans flexibles, que le matériau n'a pas la souplesse nécessaire et peut être assez fragile lorsqu'il est mis sous pression. En raison des coûts élevés, une offre limitée et le manque de polyvalence, les fabricants ont été de plus en plus à la recherche vers des alternatives à base de carbone, dont le graphène semble être l'un des plus prometteurs.

Un peu d'histoire

La recherche sur le graphène a commencé le chemin du retour en 2004, et deux scientifiques, Andre Geim et Konstantin Novoselov, tous deux reçu le prix Nobel de physique 2010 pour leurs travaux de recherche dans le matériau. Sans entrer dans trop de détails, le graphène est une feuille épaisse d'un atome en entièrement atomes de carbone, qui sont disposés dans un réseau en nid d'abeille. La hauteur d'une feuille de graphène a été mesurée pour être juste 0.33nm, près d'un million de fois plus fines qu'un cheveu humain. Bien épaisseur d'un atome, la recherche sur le graphène a montré qu'il a des propriétés mécaniques, électroniques, optiques, thermiques et chimiques intéressantes.

Pour commencer, le graphène est plus dur que le diamant et environ 300 fois plus fort que l'acier. Pour un peu le contexte, cela signifie qu'il faudrait le poids d'un éléphant en équilibre sur une pointe d'aiguille afin de briser ce un atome tissu épais. En dépit de cette force, le graphène peut être étiré jusqu'à 20% de sa longueur initiale. Il est donc également assez flexible, et peut résister à un peu juste de stress avant qu'il ne commence à se fissurer et se briser.

Source: Printed Electronics mondiale

Autres propriétés importantes incluent la capacité à conduire l'électricité ainsi que le cuivre, conduisent mieux la chaleur que tout autre matériau connu, et il est assez transparent qui est absorbe seulement 2,3% de la lumière qui le traverse, ce qui rend à peu près visible à l'œil nu.

Depuis ces premiers travaux, la technologie a fait de grands progrès, ouvrant de nouveaux champs dans les supercondensateurs, plus rapides transistors et processeurs de graphène base, et d'autres nanotechnologies.

Qu'est-ce que cela signifie pour nos smartphones?

Source: Knowledge.Allianz

Maintenant que le fond est hors de la voie, nous pouvons nous tourner vers ce que cela signifie pour nos smartphones aimés. Bien que affichage flexible la technologie est plus un phénomène nouveau, graphène pourrait être le matériau idéal pour fonder la technologie ultra-souple sur. Nous avons déjà mentionné la force supérieure de la matière et les propriétés optiques, qui se prêtent idéalement aux écrans.

Écrans flexibles est la zone la plus probable lorsque le graphène dépassera conceptions basées ITO existants. Actuellement écrans OLED flexibles utilisent ITO comme matériau pour l'anode de la LED, mais induisant le stress dans l'affichage est susceptible de réduire à terme l'efficacité / luminosité de l'écran, et pourraient éventuellement conduire à une répartition des OLED. Propriétés électroniques et thermiques de graphène en fait un matériau de remplacement approprié pour l'anode ITO, et sa résistance accrue à l'étirement devraient aider à prévenir la dégradation de l'affichage.

La structure d'une diode OLED. Source: Novaled

Un tel dispositif a déjà été démontrée, avec un rendement optique et électronique similaire à celle des dispositifs réalisés avec de l'oxyde d'indium et d'étain. De même, les propriétés mécaniques et la résistance de graphène rend approprié pour afficher les protéger des fins plus générales.

La conductivité du matériau est également important pour une utilisation dans les écrans tactiles. Retour en 2011 recherches au riz Univierty démontré une feuille à une seule couche de graphène combiné avec une grille de nanofils métalliques sur un substrat souple pour créer, un écran incassable, hautement conducteur de voir à travers ce qui pourrait être utilisé avec les smartphones.

Donc, le plus grand impact est susceptible de provenir de la force accrue du graphène, à condition qu'il peut être fabriqué à un coût assez bas. Quiconque a eu à souffrir en regardant l'écran sur leur éclatement smartphone après avoir heurté le sol saura l'importance de ces technologies pourraient être.

Corning Willow verre est susceptible d'être le plus proche ITO couche d'affichage flexible basée. Il serait intéressant de voir comment la force et le coût de ces deux technologies se comparent.

Le graphène: la prochaine grande chose

Je tiens à souligner que cette technologie est encore en développement, mais il ya beaucoup d'intérêt en poussant sur le marché. Picosun Oy, un fabricant de premier plan de dépôt de couches atomiques, a récemment fait équipe avec plusieurs entreprises de nanotechnologie européens de premier plan et des instituts de recherche afin de développer des solutions à base de graphène pour la fabrication d'affichage. Il ya un énorme intérêt dans le graphène partout dans le monde, il ya déjà près de dix mille demandes de brevet déjà liés à la recherche graphène. Nokia, et d'autres sociétés, investi 1,36 milliard $ dans la recherche graphène l'année dernière, et les gouvernements du Royaume-Uni et de l'UE sont également allouent 50 millions £ pour faire avancer la recherche à l'Université de Manchester.

Comme toutes les innovations technologiques, il ya encore plus de recherche et de tests à faire avant que nous puissions commencer à parler de produits. Il ya aussi les coûts de production à envisager, le graphène n'a pas encore bénéficié d'économies d'échelle qui résultent de la production de masse généralisée. Ça va être un peu plus longtemps jusqu'à ce que nous voyons tous les produits de consommation à l'aide de ce matériel, mais il en est une qui vaut bien garder un oeil sur.