Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han desarrollado un método fácil para modelar el grafeno mediante el uso de una máscara de esténcil y grabado de iones reactivos con plasma de oxígeno, y posterior transferencia directa sin polímeros a sustratos flexibles.

Grafeno un alótropo de carbono bidimensional, ha recibido un inmenso interés científico y tecnológico. Combinando propiedades mecánicas excepcionales, movilidad superior del portador, alta conductividad térmica, hidrofobicidad, y costos de fabricación potencialmente bajos, El grafeno proporciona un material base superior para bioeléctricos de próxima generación, electromecánico optoelectrónico y aplicaciones de gestión térmica.

"Se ha logrado un progreso significativo en la síntesis directa de grandes superficies, uniforme, películas de grafeno de alta calidad que utilizan deposición química en fase de vapor (CVD) con varios precursores y sustratos de catalizador, "explicó SungWoo Nam, profesor asistente de ciencias mecánicas e ingeniería en Illinois. "Sin embargo, hasta la fecha, los requisitos de infraestructura en el procesamiento posterior a la síntesis (creación de patrones y transferencia) para crear interconexiones, canales de transistores, o terminales de dispositivos han ralentizado la implementación del grafeno en una gama más amplia de aplicaciones ".

"Junto con la reciente evolución de las técnicas de fabricación aditiva y sustractiva, como la impresión 3D y el fresado de control numérico por computadora, Desarrollamos una técnica de modelado de grafeno simple y escalable utilizando una máscara de plantilla fabricada mediante un cortador láser, "declaró Keong Yong, estudiante de posgrado y primer autor del artículo, "Fabricación rápida de mascarillas con plantilla habilitada Modelado de grafeno sin polímero en un solo paso y transferencia directa para dispositivos de grafeno flexible que aparecen en Informes científicos .

"Nuestro enfoque para modelar el grafeno se basa en una técnica de máscara de sombra que se ha empleado para la deposición de metales por contacto, "Yong agregó." Estas máscaras de estarcido no solo se fabrican fácil y rápidamente para la creación rápida iterativa de prototipos, también son reutilizables, permitiendo la replicación de patrones rentable. Y dado que nuestro enfoque no implica ni una capa de transferencia polimérica ni disolventes orgánicos, podemos obtener patrones de grafeno libres de contaminación directamente sobre varios sustratos flexibles ".

Nam afirmó que este enfoque demuestra una nueva posibilidad de superar las limitaciones impuestas por los procesos de post-síntesis existentes para lograr micropatrones de grafeno. Yong imagina que este sencillo enfoque del patrón de grafeno establece cambios transformadores en el desarrollo de dispositivos basados ​​en grafeno "hágalo usted mismo" (DIY) para aplicaciones amplias que incluyen circuitos / dispositivos flexibles y dispositivos electrónicos portátiles.

"Este método permite iteraciones de diseño rápidas y replicaciones de patrones, y la técnica de modelado sin polímeros promueve el grafeno de una calidad más limpia que otras técnicas de fabricación, "Nam dijo." Hemos demostrado que el grafeno se puede modelar en diferentes formas geométricas y tamaños, y hemos explorado varios sustratos para la transferencia directa del grafeno modelado ".