La medida por la que se juzga a cualquier conductor es con qué facilidad, y rápidamente, los electrones pueden moverse a través de él. En este punto, el grafeno es uno de los materiales más prometedores para una asombrosa variedad de aplicaciones. Sin embargo, su movilidad de electrones ultra alta se reduce cuando se sintetizan hojas más grandes del material. Ahora, esta barrera a la producción industrial de grafeno puede romperse como resultado de una nueva investigación realizada en universidades de Suecia y Alemania.

La larga lista de posibles usos del grafeno toca casi todas las dimensiones de las tecnologías futuras, incluidos los que abordan la energía y la salud. Transistores sensores, almacen de energia, electrónica flexible, biomedicina y más pueden aprovechar su mecánica superior, eléctrico, propiedades térmicas y ópticas. Como un plus, tiene un átomo de espesor y uno de los materiales más fuertes que se hayan medido jamás.

Pero producir grafeno a gran escala, mientras controla y mantiene sus propiedades únicas, es un desafío aún por realizar. Uno de los principales problemas es la formación de los llamados "límites de grano, "imperfecciones que aparecen en el material al sintetizar láminas de grafeno (normalmente en el entorno de 100 mm × 100 mm o 150 mm x 150 mm) mediante un proceso conocido como deposición química de vapor (CVD). El estudio, que fue publicado en Avances de la ciencia , presenta un sencillo, Observación rápida y de gran área de defectos de línea en este maravilloso material.

El autor principal del estudio, Ventilador Xuge, estudiante de doctorado en KTH Royal Institute of Technology en Estocolmo, dice que los límites son exactamente lo que parecen:diminutas costuras en el patrón de celosía de panal bidimensional del grafeno que dispersan el flujo de electrones e influyen críticamente en las propiedades materiales del grafeno.

"Se parecen mucho a las costuras de una colcha de retazos, "Fan dice." Son inevitables, y por ahora tenemos que aprender a convivir con ellos ".

Con una visualización adecuada de los límites de los granos de grafeno, los científicos podrían lograr grandes avances en la ingeniería controlada de estos defectos inevitables. Fan dice que el estudio proporciona un método para, observar de forma rápida y rentable el tamaño y la distribución de los límites de grano a gran escala mediante el uso de procesos estándar en fábricas de obleas, a saber, grabado con ácido fluorhídrico en vapor (VHF) e inspección con microscopio óptico.

"Hasta ahora, no existe un método que se compare en simplicidad, velocidad y escala a esta metodología para visualizar los límites de grano en grafeno CVD de gran área sobre un sustrato de dióxido de silicio (SiO2), "Dice Fan.

Fan dice que el método podría ser útil para acelerar el proceso de desarrollo de síntesis de grafeno de alta calidad a gran escala. "Ofrece una evaluación rápida de la densidad del límite del grano en muestras de grafeno de gran superficie, que no lleva más de dos minutos, " él dice.

"También se puede utilizar para el análisis post-mortem de dispositivos de grafeno emergentes que utilizan parches de grafeno, como sensores de presión, transistores, y sensores de gas, para estudiar los efectos de los defectos de la línea límite de grano en el rendimiento del dispositivo ".