Siden opdagelsen og især siden Nobelprisen i fysik i 2010 er grafen blevet betragtet som et nyt vidundermateriale til elektroniske applikationer. Dette skyldes, at det er let, stærkt, næsten gennemsigtigt, fleksibelt og derfor betragtes som en ækvivalent erstatning for indiumtinoxid (ITO). For hvilke der længe har været søgt en erstatningskandidat.
Dette skyldes, at naturlige indiumaflejringer er stærkt begrænsede, og produktionen er også relativt dyr. Derudover er ITO et relativt stift materiale. Med dette er nye elektroniske, fleksible applikationer ikke længere mulige.
Graphene overgår ITO
Graphene ville opfylde og endda overgå alle forventninger. Den omkostningseffektive produktion af grafen udgør dog stadig en stor udfordring for økonomien. Fordi grafen ikke vokser på træer, og det kan heller ikke graves op et sted. Der er talrige forskningsprojekter rundt om i verden, og EU støtter nogle af dem med finansielle ressourcer. Men der er stadig ingen industriel fremstillingsproces, der muliggør omkostningseffektiv grafenproduktion i stor skala.
Kvalitet kontra pris
De tidligere processer til grafenproduktion varierer meget i kvalitet eller pris. Afhængigt af den ønskede applikation behøver du naturligvis ikke altid god kvalitet og kan derfor gå på kompromis med prisen. Ikke desto mindre er det på lang sigt vigtigt for økonomien at udvikle en ensartet procedure, der garanterer en lav produktionspris.
For eksempel er grafenoxid (GO) relativt billigt som pulver og kan bruges til applikationer inden for bioteknologi (f.eks. til DNA-analyse). Men da de elektroniske egenskaber i øjeblikket ikke er gode nok til batterier, fleksible berøringsskærme, solceller eller lysdioder, ville det ikke være i så gode hænder inden for sådanne anvendelsesområder.
Så er der mekanisk ableret grafen. Som kommer i små flager af høj kvalitet og har de bedste fysiske egenskaber. Det er imidlertid ikke muligt at producere store arealer til egnede anvendelser til lave omkostninger.
CVD-proceduren kommer i forgrunden
En anden mulighed er produktion ved hjælp af en CVD-proces, som giver en tilstrækkelig god kvalitet til næsten alle grafenapplikationer. Men også her afhænger prisen af den anvendte produktionsmængde og det anvendte substrat (f.eks. kobbersubstrat eller sølv osv.). Der er imidlertid allerede forskellige metoder til storskala syntese af grafen. Kemisk dampaflejring, som vi allerede har rapporteret om i en ældre artikel, har vist sig at være lovende for fremtiden.
Resultat
Vi er nysgerrige efter at se, hvilket land der i sidste ende vil være det første til at gøre gennembruddet for en acceptabel fremstillingsproces. Når alt kommer til alt er grafenpriserne stadig ikke nær så høje, som man kunne forvente af en så ung teknologi. Og der er stor økonomisk støtte fra EU for at sikre, at der hurtigt sker fremskridt på dette område.
