Obtienen grafeno de bajo coste con mejor rendimiento eléctrico y óptico que el producido con las técnicas tradicionales y con un coste 100 veces menor
El alto coste de producción del grafeno sigue siendo un escollo importante para este material llamado a revolucionar la electrónica, la telefonía móvil o el sector energético, entre otros. Pero un estudio reciente elaborado por investigadores escoceses de la Universidad de Glasgow, podría ser la clave para obtener grafeno low cost mucho más resistente con un coste hasta 100 veces más barato que con los métodos tradicionales.
Generalmente, la producción de grafeno requiere el uso de la deposición química de vapor o CVD. Un proceso químico de microfabricación utilizado en la industria de semiconductores para transformar los gases en películas delgadas de alta pureza y de alto rendimiento de materiales sólidos. En el caso del grafeno, se obtiene una fina capa de este material que se deposita sobre una superficie de cobre sometida previamente a un tratamiento especial. Sin embargo, el uso de esta base tratada de forma previa es la principal responsable del incremento de los costes totales de producción de este material maravilla.
Para mitigar el alto coste de estas láminas dentro del proceso de producción, el equipo de investigadores dirigido por el Dr. Ravinder Dahiya ha estado ensayando una nueva técnica que incorpora láminas de cobre comercial similares a las que se utilizan como electrodos negativos en las baterías de iones de litio. Según confirman los investigadores, la superficie ultra-lisa de este tipo de cobre proporciona una excelente base que no requiere de ningún tratamiento previo para favorecer la deposición de la fina capa de grafeno.
Este nuevo enfoque planteado por los de Glasgow reduce drásticamente los costes de producción de grafeno por deposición química de vapor, y para muestra un botón. Según los científicos, la sustitución de la base por el cobre comercial utilizado como electrodo negativo en las baterías de iones de litio supone un coste de 1 dólar por metro cuadrado. Un coste irrisorio en comparación con los 115 dólares por metro cuadrado del cobre especial utilizado en las técnicas actuales de CVD. Además, los investigadores también han descubierto un aspecto interesante del grafeno de bajo coste obtenido con esta nueva técnica, y es que el rendimiento eléctrico y óptico del material final supera con creces al del grafeno obtenido con las técnicas tradicionales.
Los responsables de este nuevo método confían que la futura producción en masa de grafeno low cost colaborará a que las especulaciones argumentadas por la gran mayoría de estudios, en torno en torno a los posibles campos de aplicación de este material prodigio, vean finalmente la luz.
Desde su descubrimeinto, el grafeno ha sido anunciado como un importante componente para el desarrollo de la electrónica de consumo, la mejora de la eficiencia en las soluciones de energía renovable, e incluso en el impulso de las telecomunicaciones y el desarrollo de nuevas tecnologías de telefonía móvil.
Sin embargo, los investigadores escoceses aseguran que las mejoras sustanciales en las propiedades eléctricas y ópticas del nuevo grafeno low cost, podrían impulsar nuevas aplicaciones mucho más específicas como la tecnología mobile healthcare o aplicaciones urbanas dentro de las denominadas Smart Cities. Además, si esta nueva técnica de producción de bajo coste se consolida, podría ser la clave para el desarrollo de nuevas soluciones a la corriente principal de hardware.
Imágenes | vía pixabay y Scientific Reports
