Investigadores del Space and Naval Warfare Systems Center Pacific (SSC Pacific) idearon una nueva forma de contactar eléctricamente el grafeno con metales líquidos en lugar de los típicos electrodos rígidos como el oro y la plata. Usando este nuevo método, El equipo demostró una baja resistencia al contacto con un material de grafeno comparable a los mejores ejemplos publicados en la literatura científica. pero con ventajas añadidas como flexibilidad y bajo coste.

Este desarrollo, junto con una investigación innovadora sobre el grafeno y la detección multiespectral, le valió al equipo de cinco investigadores el Premio Regional Far West del Consorcio Federal de Laboratorios (FLC) 2016 en la categoría de Desarrollo Tecnológico Sobresaliente. SSC Pacific es el laboratorio de investigación y desarrollo naval encargado de garantizar la superioridad de Information Warfare.

Desde su descubrimiento en 2004, El grafeno ha sido considerado como el material del futuro debido a sus propiedades únicas y deseables:peso ligero, flexible, y un excelente conductor de electricidad. La única capa de átomos de carbono del grafeno es un millón de veces más delgada que el papel, y, sin embargo, el material más resistente conocido por su tamaño.

El grafeno se produce mediante un proceso llamado deposición química de vapor (CVD). Típicamente, el grafeno se cultiva en material de cobre durante el proceso de CVD, y luego la muestra de grafeno-cobre se transfiere a un sustrato deseado donde se graba el cobre. Este proceso de grabado requiere productos químicos agresivos, y a menudo conduce a la contaminación del grafeno, haciéndolo inutilizable. El nuevo procedimiento de SSC Pacific utiliza un método de transferencia de electrólisis más limpio que separa suavemente el grafeno del cobre a través de burbujas inducidas eléctricamente en un baño de agua.

Miembros del equipo de SSC Pacific, en colaboración con la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Hawaii, tome este grafeno prístino y use galinstan (un metal líquido no tóxico) para fabricar limpio, contactos eléctricos fiables. Debido a la capacidad del metal líquido para adaptarse a las superficies, forma un mejor contacto eléctrico con materiales sólidos que conducen a grados nominales de rugosidad superficial. El uso de metal líquido permite a los investigadores de SSC Pacific fabricar rápidamente prototipos de dispositivos, lo que les permite centrarse en los nuevos fenómenos.

Los electrodos de metal líquido no solo hacen que la producción de sensores basados ​​en grafeno sea más eficiente, Las características flexibles de los electrodos también amplían significativamente las aplicaciones potenciales del material.

"Esto es especial porque nos permite explorar aplicaciones en dispositivos flexibles, "dijo Richard Ordóñez, un miembro del equipo de SSC Pacific. "Para el guerrero, eso significa un flexible, material transparente y óptico ".

El premio FLC también reconoció la investigación pionera del grupo sobre el grafeno y la detección multiespectral; Los investigadores han demostrado, por primera vez, que el grafeno se puede combinar con circuitos integrados para detectar señales electromagnéticas. lo que significa que existe el potencial de productos basados ​​en grafeno que puedan cambiar entre visibles, infrarrojo, y modos de radiofrecuencia.

Llevar, por ejemplo, las gafas de visión nocturna que el equipo de grafeno está trabajando para desarrollar. En lugar de la versión voluminosa que existe hoy, que tiene una visión periférica deficiente y una capacidad de infrarrojos limitada, las gafas del futuro estarían hechas de grafeno. Serían ligeros adaptarse a la cara del usuario para una amplia gama de visión, y ser sintonizable para trabajar en una variedad de espectros.

Otras aplicaciones navales de la tecnología podrían incluir sensores de próxima generación, antenas reconfigurables, y ropa y equipo ligero, incluyendo material de camuflaje para cancelar activamente las señales entrantes. También hay muchas oportunidades para usos comerciales del material, particularmente en el mercado de los wearables.

Los miembros del equipo honrados con el premio incluyen a Nick Kamin, Dr. James Adleman, Cody Hayashi, Richard Ordóñez, y el Dr. Carlos Torres.

Se pueden encontrar descripciones más detalladas de los avances científicos detrás del premio en un artículo publicado en Transacciones IEEE en dispositivos electrónicos .

Recientemente se publicó en Informes científicos de la naturaleza .