Felfedezése óta és különösen a 2010-es fizikai Nobel-díj óta a grafént új csodaanyagnak tekintik az elektronikus alkalmazások számára. Ez azért van, mert könnyű, erős, szinte átlátszó, rugalmas, ezért az indium-ón-oxid (ITO) egyenértékű helyettesítőjének tekinthető. amelyre már régóta keresnek helyettesítő jelöltet.
Ez azért van, mert a természetes indiumlelőhelyek erősen korlátozottak, és a termelés is viszonylag drága. Ezenkívül az ITO viszonylag merev anyag. Ezzel az új, elektronikus, rugalmas alkalmazások már nem megvalósíthatók.
A grafén felülmúlja az ITO-t
A grafén megfelelne, sőt meghaladná az összes elvárást. A grafén költséghatékony előállítása azonban továbbra is komoly kihívást jelent a gazdaság számára. Mivel a grafén nem nő a fákon, és nem is lehet valahol ásni. Világszerte számos kutatási projekt létezik, és az EU ezek közül néhányat pénzügyi forrásokkal támogat. De még mindig nincs olyan ipari gyártási folyamat, amely lehetővé tenné a költséghatékony, nagyszabású graféngyártást.
Minőség kontra ár
A graféngyártás korábbi folyamatai nagymértékben különböznek a minőségtől vagy az ártól. Természetesen a kívánt alkalmazástól függően nem mindig van szüksége jó minőségre, ezért kompromisszumot köthet az árban. Mindazonáltal hosszú távon fontos, hogy a gazdaság olyan egységes eljárást dolgozzon ki, amely garantálja az alacsony termelési árat.
Például a grafén-oxid (GO) viszonylag olcsó por formájában, és biotechnológiai alkalmazásokhoz (pl. DNS-elemzéshez) használható. Mivel azonban az elektronikus tulajdonságok jelenleg nem elég jók az akkumulátorok, a rugalmas érintőképernyők, a napelemek vagy a LED-ek számára, nem lenne ilyen jó kezekben az ilyen alkalmazási területeken.
Ezután mechanikusan ablált grafén van. Ami kiváló minőségű, apró pelyhekben kapható, és a legjobb fizikai tulajdonságokkal rendelkezik. A megfelelő alkalmazásokhoz azonban nem lehet nagy területeket előállítani alacsony költséggel.
A CVD eljárás előtérbe kerül
Egy másik lehetőség a CVD eljárással történő előállítás, amely szinte minden grafén alkalmazáshoz kellően jó minőséget biztosít. De az ár itt is függ a felhasznált termelési mennyiségtől és a felhasznált szubsztrátumtól (pl. réz hordozó vagy ezüst stb.). A grafén nagyszabású szintézisére azonban már léteznek különböző módszerek. A kémiai gőzlerakódás, amelyről egy régebbi cikkben már beszámoltunk, ígéretesnek bizonyult a jövőre nézve.
Eredmény
Kíváncsiak vagyunk, hogy végül melyik ország lesz az első, amely áttörést hoz az elfogadható gyártási folyamat terén. Végül is a grafén ára még mindig közel sem olyan magas, mint amit egy ilyen fiatal technológiától elvárnánk. Az EU jelentős pénzügyi támogatást nyújt annak biztosításához, hogy gyors előrelépés történjen ezen a területen.
