¿Alguna vez imaginó su teléfono inteligente o tableta sin una pantalla táctil? Este podría ser el caso pronto si nos quedamos sin indio, uno de los minerales más raros de la Tierra.

El indio se utiliza en muchos dispositivos de alta tecnología, como pantallas táctiles, teléfonos inteligentes, paneles solares y ventanas inteligentes, en forma de óxido de indio y estaño. Este compuesto es ópticamente transparente y eléctricamente conductor, las dos características cruciales necesarias para que funcionen las pantallas táctiles.

Pero hay un problema:no tenemos un suministro garantizado de indio a largo plazo. Se encuentra naturalmente solo en pequeños rastros, y por lo tanto no es práctico para la mía directamente. Casi todo el indio del mundo proviene de la extracción de zinc.

Afortunadamente, Tenemos una solución potencial:mis colegas y yo hemos desarrollado una nueva forma de hacer recubrimientos ópticamente transparentes y eléctricamente conductores sin indio.

Un problema que empeora

Debido a que el suministro mundial de indio está vinculado a la minería de zinc, su disponibilidad y precio dependerán de la demanda de zinc.

Las posibles disminuciones en la demanda de zinc, ya evidentes en la industria de fabricación de automóviles, junto con el uso cada vez mayor de teléfonos inteligentes y paneles táctiles, están destinadas a exacerbar la posible escasez de indio en el futuro.

Una opción es intentar reciclar el indio. Pero recuperarlo de dispositivos usados ​​es costoso debido a las pequeñas cantidades involucradas.

Cuando un material crucial escasea, debemos buscar alternativas. Y eso es exactamente lo que mis colegas y yo hemos descubierto.

¿Como funciona?

Nuestro nuevo recubrimiento, detalles de los cuales se publican en la revista Materiales de energía solar y células solares , implica tecnología de plasma.

El plasma es como una sopa de partículas cargadas en la que se han arrancado electrones de sus átomos, y a menudo se describe como el cuarto estado de la materia, después de sólido, líquido y gas. Puede sonar como una sustancia exótica pero de hecho comprende más del 99% de los objetos visibles del universo. Nuestro Sol, como la mayoría de las estrellas, es esencialmente una bola gigante de plasma brillante.

Mas cerca de casa, las bombillas fluorescentes y los letreros de neón también contienen plasma. Nuestras nuevas películas para pantallas táctiles no contienen plasma, pero su fabricación utiliza el plasma como una forma de crear nuevos materiales que de otro modo serían imposibles de fabricar.

Nuestro revestimiento está hecho de una capa ultrafina de plata, intercalado entre dos capas de óxido de tungsteno. Esta estructura tiene menos de 100 nanómetros de espesor, aproximadamente una milésima parte del ancho de un cabello humano.

Estas capas tipo sándwich ultrafinas se crean y se recubren sobre vidrio mediante un proceso llamado "pulverización catódica con plasma". Esto implica someter una mezcla de gases de argón y oxígeno a un fuerte campo eléctrico, hasta que esta mezcla se transforme en estado de plasma. El plasma se utiliza para bombardear un objetivo sólido de tungsteno, separando átomos de él y depositándolos como una capa superfina sobre la superficie del vidrio.

Luego repetimos este proceso usando plata, y luego una tercera vez final con óxido de tungsteno incrustado con nanopartículas de plata. Todo el proceso toma solo unos minutos, produce un desperdicio mínimo, es más barato que usar indio, y se puede utilizar para cualquier superficie de vidrio, como la pantalla o la ventana de un teléfono.

El recubrimiento de plasma terminado también tiene otra característica intrigante:es electrocrómico, lo que significa que puede volverse más o menos opaco, o cambiar de color, si se aplica un voltaje eléctrico.

Esto significa que podría usarse para crear "pantallas imprimibles" superdelgadas que pueden volverse más tenues o más brillantes, o cambie el color como desee. Serían flexibles y usarían poca energía, lo que significa que podrían usarse para una variedad de propósitos, incluidas etiquetas inteligentes o ventanas inteligentes.

Las ventanas inteligentes recubiertas con nuestras nuevas películas podrían usarse para bloquear el flujo de luz y, por lo tanto, calentar según sea necesario. Nuestra película de plasma se puede aplicar a cualquier superficie de vidrio, que luego se puede configurar para ajustar su transparencia dependiendo del clima exterior. A diferencia de las lentes para gafas "fotocromáticas" existentes, que responden a los niveles de luz ambiental, nuestro material responde a señales eléctricas, lo que significa que se puede manipular a voluntad.

Nuestra nueva tecnología sin indio tiene un gran potencial para fabricar dispositivos de pantalla táctil de próxima generación, como teléfonos inteligentes o papeles electrónicos. así como ventanas inteligentes y células solares para la sostenibilidad medioambiental. Esta tecnología está lista para ampliarse para crear recubrimientos en vidrio comercial, y ahora estamos haciendo más investigación y desarrollo para adaptarlos a futuros dispositivos electrónicos portátiles.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.