p Você já imaginou seu smartphone ou tablet sem tela sensível ao toque? Isso pode acontecer em breve, se acabarmos o índio, um dos minerais mais raros da Terra. p Indium é usado em muitos dispositivos de alta tecnologia, como telas sensíveis ao toque, telefones inteligentes, painéis solares e janelas inteligentes, na forma de óxido de índio e estanho. Este composto é opticamente transparente e eletricamente condutor - os dois recursos essenciais necessários para o funcionamento das telas sensíveis ao toque.

p Mas há um problema:não temos fornecimento garantido de índio a longo prazo. É naturalmente encontrado apenas em pequenos traços, e, portanto, não é prático para minerar diretamente. Quase todo o índio do mundo é um subproduto da mineração de zinco.

p Felizmente, temos uma solução potencial:meus colegas e eu desenvolvemos uma nova maneira de fazer revestimentos opticamente transparentes e eletricamente condutores sem índio.

p Um problema que piora

p Como o suprimento mundial de índio está vinculado à mineração de zinco, sua disponibilidade e preço dependerão da demanda de zinco.

p Possíveis declínios na demanda de zinco - já evidente na indústria automotiva - junto com o uso cada vez maior de telefones inteligentes e painéis de toque - devem exacerbar a potencial escassez de índio no futuro.

p Uma opção é tentar reciclar o índio. Mas recuperá-lo de dispositivos usados ​​é caro devido às pequenas quantidades envolvidas.

p Quando um material crucial está em falta, devemos procurar alternativas. E isso é exatamente o que meus colegas e eu descobrimos.

p Como funciona?

p Nosso novo revestimento, detalhes dos quais são publicados na revista Materiais de energia solar e células solares , envolve tecnologia de plasma.

p O plasma é como uma sopa de partículas carregadas em que os elétrons foram arrancados de seus átomos, e é frequentemente descrito como o quarto estado da matéria, depois de sólido, líquido e gás. Pode soar como uma substância exótica, mas, na verdade, compreende mais de 99% dos objetos visíveis no universo. Nosso Sol, como a maioria das estrelas, é essencialmente uma bola gigante de plasma brilhante.

p Mais perto de casa, lâmpadas fluorescentes e letreiros de néon também contêm plasma. Nossos novos filmes touchscreen não contêm plasma, mas sua fabricação usa plasma como forma de criar novos materiais que de outra forma seriam impossíveis de fazer.

p Nosso revestimento é feito de uma camada ultrafina de prata, imprensado entre duas camadas de óxido de tungstênio. Essa estrutura tem menos de 100 nanômetros de espessura - cerca de um milésimo da largura de um cabelo humano.

p Essas camadas de sanduíche ultrafinas são criadas e revestidas em vidro usando um processo chamado "pulverização por plasma". Isso envolve a submissão de uma mistura de gases argônio e oxigênio a um forte campo elétrico, até que essa mistura se transforme no estado de plasma. O plasma é usado para bombardear um alvo sólido de tungstênio, destacando átomos dele e depositando-os como uma camada superfina na superfície do vidro.

p Em seguida, repetimos esse processo usando prata, e, em seguida, uma terceira vez final de óxido de tungstênio incorporado com nanopartículas de prata. Todo o processo leva apenas alguns minutos, produz o mínimo de resíduos, é mais barato do que usar índio, e pode ser usado para qualquer superfície de vidro, como uma tela de telefone ou janela.

p O revestimento de plasma acabado também tem outra característica intrigante:é eletrocrômico, o que significa que pode se tornar mais ou menos opaco, ou mudar de cor, se uma tensão elétrica for aplicada.

p Isso significa que ele pode ser usado para criar "telas para impressão" superfinas que podem se tornar mais escuras ou mais brilhantes, ou mude a cor conforme desejado. Eles seriam flexíveis e usariam pouca energia, o que significa que eles podem ser usados ​​para uma variedade de finalidades, incluindo rótulos inteligentes ou janelas inteligentes.

p As janelas inteligentes revestidas com nossos novos filmes podem ser usadas para bloquear o fluxo de luz e, assim, o calor, conforme necessário. Nosso filme de plasma pode ser aplicado a qualquer superfície de vidro, que pode então ser configurado para ajustar sua transparência dependendo do tempo lá fora. Ao contrário das lentes de óculos "fotocrômicas" existentes, que respondem aos níveis de luz ambiente, nosso material responde a sinais elétricos, o que significa que pode ser manipulado à vontade.

p Nossa nova tecnologia sem índio possui grande potencial para fabricar os dispositivos de tela de toque de última geração, como telefones inteligentes ou papéis eletrônicos, bem como janelas inteligentes e células solares para sustentabilidade ambiental. Esta tecnologia está pronta para ser ampliada para a criação de revestimentos em vidro comercial, e agora estamos fazendo mais pesquisas e desenvolvimento para adaptá-los para futuros dispositivos eletrônicos portáteis. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.