Od svog otkrića, a posebno od Nobelove nagrade za fiziku 2010. godine, grafen se smatra novim čudesnim materijalom za elektroničke primjene. To je zato što je lagan, jak, gotovo proziran, fleksibilan i stoga se smatra ekvivalentnom zamjenom za indijev kositar oksid (ITO). Za što se dugo traži zamjenski kandidat.
To je zato što su prirodne naslage indija ozbiljno ograničene, a proizvodnja je također relativno skupa. Osim toga, ITO je relativno krut materijal. Uz to, nove elektroničke, fleksibilne aplikacije više nisu izvedive.
Grafen nadmašuje ITO
Graphene bi ispunio i čak nadmašio sva očekivanja. Međutim, isplativa proizvodnja grafena i dalje predstavlja velik izazov za gospodarstvo. Jer grafen ne raste na drveću, niti se može negdje iskopati. Diljem svijeta postoje brojni istraživački projekti, a EU neke od njih podupire financijskim sredstvima. No, još uvijek ne postoji industrijski proizvodni proces koji omogućuje isplativu, veliku proizvodnju grafena.
Kvaliteta u odnosu na cijenu
Prethodni procesi proizvodnje grafena uvelike se razlikuju po kvaliteti ili cijeni. Naravno, ovisno o željenoj aplikaciji, ne trebate uvijek dobru kvalitetu i stoga možete kompromitirati cijenu. Ipak, dugoročno je važno da gospodarstvo razvije jedinstven postupak koji jamči nisku proizvodnu cijenu.
Na primjer, grafen oksid (GO) relativno je jeftin kao prah i može se koristiti za primjenu u biotehnologiji (npr. za DNK analizu). Međutim, budući da elektronička svojstva trenutno nisu dovoljno dobra za baterije, fleksibilne zaslone osjetljive na dodir, solarne ćelije ili LED diode, ne bi bila u tako dobrim rukama u takvim područjima primjene.
Zatim postoji mehanički ablirani grafen. Koji dolazi u visokokvalitetnim, malim pahuljicama i ima najbolja fizička svojstva. Međutim, nije moguće proizvesti velike površine za prikladne primjene po niskoj cijeni.
Postupak KVB-a dolazi do izražaja
Druga mogućnost je proizvodnja pomoću PROCESA KVB-a, koji osigurava dovoljno dobru kvalitetu za gotovo svaku primjenu grafena. Ali i ovdje cijena ovisi o korištenom obujmu proizvodnje i korištenom supstratu (npr. Bakreni supstrat ili srebro itd.). Međutim, već postoje različite metode za sintezu grafena velikih razmjera. Taloženje kemijskih para, o čemu smo već izvijestili u starijem članku, pokazalo se obećavajućim za budućnost.
Rezultat
Zanima nas koja će zemlja u konačnici biti prva koja će napraviti iskorak za prohodan proizvodni proces. Uostalom, cijene grafena još uvijek nisu ni blizu tako visoke kao što bi se očekivalo od tako mlade tehnologije. EU pruža veliku financijsku potporu kako bi se osigurao brz napredak u tom području.
