その発見以来、特に2010年のノーベル物理学賞以来、グラフェンは電子応用のための新しい不思議な材料と考えられてきました。これは、軽く、強く、ほぼ透明で、柔軟性があるため、酸化インジウムスズ(ITO)の同等の代替品と見なされているためです。後任候補が長い間求められてきたもの。
これは、天然のインジウム鉱床が厳しく制限されており、生産も比較的高価であるためです。また、ITOは比較的剛性の高い材料です。これにより、新しい電子的で柔軟なアプリケーションはもはや実現不可能になります。
グラフェンはITOよりも優れています
グラフェンはすべての期待に応え、それを超えることさえあります。しかし、グラフェンの費用対効果の高い生産は、依然として経済に大きな課題をもたらします。グラフェンは木の上で成長せず、どこかで掘り起こすこともできないからです。世界中に数多くの研究プロジェクトがあり、EUはそれらのいくつかを財源で支援しています。しかし、費用対効果の高い大規模なグラフェン生産を可能にする工業製造プロセスはまだありません。
品質と価格
グラフェン製造のための以前のプロセスは、品質または価格が大きく異なります。もちろん、目的のアプリケーションによっては、必ずしも高品質が必要なわけではないため、価格に妥協する可能性があります。それにもかかわらず、長期的には、経済にとって低い生産価格を保証する統一された手順を開発することが重要です。
例えば、酸化グラフェン(GO)は粉末として比較的安価であり、バイオテクノロジーの用途(DNA分析など)に使用できます。しかし、電子特性は現在、バッテリー、フレキシブルタッチスクリーン、太陽電池、またはLEDには十分ではないため、そのようなアプリケーション分野ではそれほど良い手にはありません。
次に、機械的にアブレーションされたグラフェンがあります。高品質で小さなフレークで提供され、最高の物理的特性を備えています。しかし、適切な用途に広い面積を低コストで生産することはできません。
CVD手順が前面に出てくる
別の可能性は、ほぼすべてのグラフェン用途に十分に良好な品質を提供するCVDプロセスによる製造である。しかし、ここでも、価格は使用される生産量と使用される基板(例えば、銅基板または銀など)に依存する。しかしながら、グラフェンの大規模合成のための様々な方法が既に存在する。化学蒸着は、すでに古い記事で報告されていますが、将来に向けて有望であることが証明されています。
結果
私たちは、どの国が最終的に合格可能な製造プロセスの突破口を最初に行うのかを見たいと思っています。結局のところ、グラフェンの価格はまだそのような若い技術に期待されるほど高くはありません。そして、この分野で迅速に進展が見られることを確実にするために、EUからの多くの財政的支援があります。
