این یافته‌های جدید که حاصل تحقیقات یک دانشجوی فوق‌دکترای ایرانی دانشگاه MIT به نام میثم حیدری قره‌چشمه به همراه اساتید کارن گلیسون و جینگ کنگ و سه نفر دیگر می‌باشد که در مقاله‌ای در ژورنال Science Advances، به چاپ رسیده است.
پروفسور گلیسون در این باره می‌گوید: «هدف یافتن ماده‌ای رسانا و در عین حال شفاف است، که در طیف وسیعی از کاربردها از جمله صفحه نمایش‌های لمسی و سلول‌های خورشیدی مفید خواهد بود. ماده‌ای که امروزه برای این منظور مورد استفاده قرار می‌گیرد، که اکسید قلع ایندیم یا به اختصار ITO نام دارد. اما این ماده بسیار شکننده است و ممکن است پس از چند بار استفاده بشکند.»
گلیسون و همکارانش دو سال پیش پوشش انعطاف‌پذیری از مواد شفاف و رسانا ساختند و یافته‌های خود را منتشر کردند، اما این ماده هنوز از لحاظ خواصی مانند شفافیت نوری بالا و هدایت الکتریکی بالا قابلیت رقابت با ITO را نداشت. به گفته گلیسون، این ماده جدید ده‌ها بار از ماده قبلی بهتر است.
میزان شفافیت و رسانایی هم‌زمان با واحد زیمنس بر سانتی‌متر اندازه‌گیری می‌شودکه این مقدار برای ITO بین 6000 تا 10،000 متغیر است، و گرچه هیچ کس انتظار نداشت که مادهٔ جدیدی قابلیت رقابت با ITO را داشته باشد، هدف از این تحقیق یافتن ماده‌ای با میزان شفافیت و رسانایی هم‌زمان بیش از 35 زیمنس بر سانتی‌متر بود. پوششی که دو سال پیش ساخته شد این هدف را برآورده کرد و میزان شفافیت و رسانایی هم‌زمان 50 زیمنس بر سانتی‌متر بود. اما پوششی که اکنون ساخته شده شفافیت و رسانایی هم‌زمانی معادل 3000 زیمنس بر سانتی‌متر دارد. این در حالی است که این تیم هنوز در حال تلاش برای بهینه‌سازی فرآیند برای بهبود این مقدار است.
این ماده انعطاف‌پذیر با کارایی بالا، یک پلیمر آلی با نام PEDOT است، که با استفاده از فرآیندی به نام رسوب بخار شیمیایی اکسیداتیو (oCVD)، به صورت یک لایه فوق‌نارک با ضخامت چند نانومتر لایه‌نشانی می‌شود. این فرآیند موجب تشکیل لایه‌ای می‌شود که ساختار بلورهای کوچکی که پلیمر را تشکیل می‌دهند همگی از به صورت افقی و کاملاً هماهنگ هستند که باعث رسانایی بالای این ماده می‌شود. علاوه بر این، به کمک روش oCVD می‌توان فاصله انباشت بین زنجیره‌های پلیمری در بلورها را کاهش داد، که باز هم باعث افزایش هدایت الکتریکی نیز می‌شود.
برای نشان دادن پتانسیل این ماده، این تیم لایه‌ای از PEDOT بسیار منظم را در یک سلول خورشیدی پروسکایت استفاده کردند. سلول‌های خورشیدی پروسکایت به دلیل بازدهی بالا و سهولت در ساخت، جایگزین بسیار امیدوارکننده‌ای برای سلول‌های خورشیدی سیلیکونی محسوب می‌شوند، اما عدم پایداری پروسکایت‌ها همواره یک چالش اساسی بوده است. اما با استفاده از PEDOT لایه‌نشانی شده با oCVD، بازدهی پروسکایت‌ها بهبود یافته و پایداری آن‌ها دو برابر شده است.
حیدری قره‌چشمه می‌گوید: «در تست‌های اولیه، لایه oCVD روی بسترهایی به قطر 6 اینچ اعمال شد، اما این فرایند می‌تواند به طور مستقیم بر روی یک فرآیند پیوسته در مقیاس صنعتی اعمال شود. همچنین با توجه به قابلیت ایجاد این پوشش در دمای 140 درجه سانتی‌گراد – که دمای بسیار پایین‌تری در مقایسه با سایر مواد جایگزین است، فرآیند صنعتی‌سازی آن راحت‌تر خواهد بود.»
همچنین لایه‌نشانی PEDOT به روش oCVD یک فرآیند تک‌مرحله‌ای آسان است که امکان لایه‌نشانی مستقیم بر روی بسترهای پلاستیکی را فراهم می‌کند، که برای سلول‌های خورشیدی انعطاف‌پذیر و نمایشگرها مورد نظر است. در مقابل، بر اساس شرایط رشد تهاجمی بسیاری از مواد رسانای شفاف دیگر، این مواد در ابتدا روی یک بستر اولیه مستحکم‌تر لایه‌نشانی شده و سپس طی فرآیندهای پیچیده‌ای از بستر اولیه جدا شده و بستر اصلی پلاستیک انتقال داده می‌شود.
از آن‌جایی که این ماده توسط یک فرآیند رسوب بخار خشک ساخته شده است، لایه‌های نازک تولید شده حتی می‌توانند از کوچکترین کانتورهای یک سطح پیروی کنند و همه آن‌ها را به طور یکنواخت پوشش دهند، که در بعضی از کاربردها می‌تواند مفید باشد. به عنوان مثال، می‌توان آن را روی پارچه لایه‌نشانی کرد، بدون این که پارچه قابلیت تنفس خود را از دست بدهد.
