Los investigadores construyeron una capa de grafeno sobre una lámina de cobre y luego usaron rodillos para transferir el grafeno a un soporte de polímero y luego a un sustrato final. Crédito de la imagen:Nature Nanotechnology. (doi:10.1038 / nnano.2010.132)
(PhysOrg.com) - El grafeno es un material relativamente nuevo con características eléctricas sobresalientes propiedades químicas y mecánicas que lo convierten en un material atractivo para su uso como conductores flexibles del tipo que se utiliza en dispositivos como pantallas táctiles y televisores de pantalla plana. En el pasado, los intentos de hacer grandes películas de grafeno no han tenido éxito, pero ahora un equipo de científicos de Corea del Sur y Japón ha tenido éxito en la producción rollo a rollo de películas de grafeno, cultivándolos mediante deposición de vapor químico sobre sustratos de cobre flexibles.
El grafeno está compuesto por una sola capa de átomos de carbono en una red en forma de panal. Se aisló por primera vez en 2004. El material es altamente conductor, demasiado fuerte, y es casi transparente, lo que lo hace ideal para dispositivos electrónicos de alta velocidad.
Los investigadores cultivaron sus láminas de grafeno mediante la deposición de vapor químico sobre grandes láminas de lámina de cobre. Cubrieron el grafeno con una capa delgada de polímero adhesivo y luego disolvieron el respaldo de cobre. Usando rodillos, Luego, el grafeno se presionó contra otro sustrato, como PET, y la capa de polímero se eliminó mediante calentamiento, dejando una película de grafeno. Repitieron el proceso para producir una hoja de cuatro capas de grafeno una encima de la otra. Esta hoja de cuatro capas se trató luego con ácido nítrico para mejorar su conductividad eléctrica.
Imágenes TEM de alta resolución que muestran los bordes plegados de películas de grafeno recién crecidas con diferente número de capas. Crédito de la imagen:Nature Nanotechnology (doi:10.1038 / nnano.2010.132)
Las hojas rectangulares, que medía 76 cm en diagonal, eran de altísima calidad, con la pila de películas de cuatro capas que exhiben una resistencia eléctrica superior a los electrodos transparentes disponibles comercialmente, como los óxidos de indio y estaño (ITO). Las películas eran casi transparentes permitiendo el paso del 90% de la luz.
El equipo, dirigido por los investigadores Byung Hee Hong y Jong-Hyun Ahn de la Universidad Sungkyunkwan (SKKU) en Seúl, también incorporaron sus electrodos de grafeno en un panel de pantalla táctil completamente funcional, donde superaron a los electrodos estándar de óxido de indio y estaño, soportando el doble de tensión que puede soportar el ITO más frágil. Según Ahn, una pantalla táctil basada en grafeno debería durar esencialmente para siempre.
Las empresas de electrónica han estado buscando alternativas a la ITO durante algún tiempo porque el indio es extremadamente caro. Otras opciones analizadas han sido películas de nanotubos de carbono, pero estos no han tenido éxito porque tienden a tener pequeños defectos que crean áreas visibles de píxeles "muertos" en las pantallas. Ahora que el grafeno se ha fabricado en láminas grandes y se ha demostrado en dispositivos reales, Es posible que solo pasen un par de años antes de que el grafeno llegue a los productos de consumo.
El grafeno se produce a partir de una pequeña cantidad de carbono, y a diferencia de la producción de ITO, no utiliza materiales raros. El sustrato de cobre es reciclable, lo que hace que el proceso sea más sostenible.
El artículo se publica en la revista Nanotecnología de la naturaleza .
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