Por primera vez, Ha sido posible producir electrodos OLED funcionales a partir de grafeno. El proceso fue desarrollado por investigadores de Fraunhofer junto con socios de la industria y la investigación. Los OLED pueden, por ejemplo, integrarse en pantallas táctiles, y el material milagroso grafeno promete muchas otras aplicaciones para el futuro.

El Instituto Fraunhofer de Electrónica Orgánica, Tecnología de haz de electrones y plasma FEP de Dresde, junto con socios, ha logrado por primera vez producir electrodos OLED a partir de grafeno. Los electrodos tienen un área de 2 × 1 centímetros cuadrados. "Este fue un verdadero avance en la investigación e integración de materiales extremadamente exigentes, ", dice la líder del proyecto FEP, la Dra. Beatrice Beyer. El proceso se desarrolló y optimizó en el proyecto financiado con fondos europeos" Gladiator "(Graphene Layers:Production, Caracterización e Integración) junto con socios de la industria y la investigación.

El grafeno se considera un nuevo material milagroso. Las ventajas del compuesto de carbono son impresionantes:el grafeno es ligero, transparente y extremadamente duro y tiene más resistencia a la tracción que el acero. Es más, es flexible y extremadamente conductor de calor o electricidad. El grafeno consta de una sola capa de átomos de carbono que se ensamblan en una especie de patrón de panal. Tiene solo 0,3 nanómetros de grosor, que es aproximadamente una cien milésima parte de un cabello humano. El grafeno tiene una variedad de aplicaciones, por ejemplo, como pantalla táctil en teléfonos inteligentes.

Reacción química del cobre, metano e hidrogeno

La producción de los electrodos OLED se realiza al vacío. En una cámara de acero una placa de oblea de cobre de alta pureza se calienta a unos 800 grados. Luego, el equipo de investigación suministra una mezcla de metano e hidrógeno e inicia una reacción química. El metano se disuelve en el cobre y forma átomos de carbono, que se esparcen por la superficie. Este proceso solo toma unos minutos. Después de una fase de enfriamiento, se coloca un polímero portador sobre el grafeno y se graba la placa de cobre.

El proyecto Gladiator se lanzó en noviembre de 2013. El equipo de Fraunhofer está trabajando en los próximos pasos hasta su conclusión en abril de 2017. Durante el resto del proyecto, Deben minimizarse las impurezas y defectos que se producen durante la transferencia del grafeno fino como una oblea a otro material portador. El proyecto cuenta con el apoyo de la Comisión de la UE con un total de 12,4 millones de euros. Los socios industriales importantes del Instituto Fraunhofer son la empresa española Graphenea S.A., que es responsable de la producción de los electrodos de grafeno, así como la británica Aixtron Ltd., que es responsable de la construcción de los reactores CVD de producción.

Aplicaciones de la energía fotovoltaica a la medicina

"Los primeros productos ya podrían lanzarse en dos o tres años", dice Beyer con confianza. Debido a su flexibilidad, los electrodos de grafeno son ideales para pantallas táctiles. No se rompen cuando el dispositivo cae al suelo. En lugar de vidrio, se usaría una película de polímero transparente. También son concebibles muchas otras aplicaciones:en Windows, el grafeno transparente podría regular la transmisión de luz o servir como electrodo en filtros de polarización. El grafeno también se puede utilizar en energía fotovoltaica, textiles de alta tecnología e incluso en medicina.