De la descoperirea sa și mai ales de la Premiul Nobel pentru Fizică din 2010, grafenul a fost considerat un nou material minune pentru aplicații electronice. Acest lucru se datorează faptului că este ușor, puternic, aproape transparent, flexibil și, prin urmare, este considerat un substitut echivalent pentru oxidul de staniu indiu (ITO). Pentru care un candidat înlocuitor a fost căutat de mult timp.
Acest lucru se datorează faptului că depozitele naturale de indiu sunt sever limitate, iar producția este, de asemenea, relativ costisitoare. În plus, ITO este un material relativ rigid. Cu aceasta, noile aplicații electronice flexibile nu mai sunt fezabile.
Grafenul depășește ITO
Grafenul ar îndeplini și chiar ar depăși toate așteptările. Cu toate acestea, producția rentabilă de grafen reprezintă încă o provocare majoră pentru economie. Deoarece grafenul nu crește pe copaci și nici nu poate fi săpat undeva. Există numeroase proiecte de cercetare în întreaga lume, iar UE sprijină unele dintre acestea cu resurse financiare. Dar nu există încă un proces industrial de fabricație care să permită producția de grafen rentabilă, la scară largă.
Calitate versus preț
Procesele anterioare pentru producția de grafen diferă foarte mult în ceea ce privește calitatea sau prețul. Desigur, în funcție de aplicația dorită, nu aveți întotdeauna nevoie de o calitate bună și, prin urmare, puteți compromite prețul. Cu toate acestea, pe termen lung, este important ca economia să dezvolte o procedură uniformă care să garanteze un preț de producție scăzut.
De exemplu, oxidul de grafen (GO) este relativ ieftin sub formă de pulbere și poate fi utilizat pentru aplicații în biotehnologie (de exemplu, pentru analiza ADN). Cu toate acestea, deoarece proprietățile electronice nu sunt în prezent suficient de bune pentru baterii, ecrane tactile flexibile, celule solare sau LED-uri, nu ar fi pe mâini atât de bune în astfel de domenii de aplicare.
Apoi, există grafen ablat mecanic. Care vine în fulgi mici de înaltă calitate și are cele mai bune proprietăți fizice. Cu toate acestea, nu este posibil să se producă suprafețe mari pentru aplicații adecvate la costuri reduse.
Procedura CVD vine în prim plan
O altă posibilitate este producerea printr-un proces CVD, care oferă o calitate suficient de bună pentru aproape fiecare aplicație de grafen. Dar și aici, prețul depinde de volumul de producție utilizat și de substratul utilizat (de exemplu, substrat de cupru sau argint etc.). Cu toate acestea, există deja diferite metode pentru sinteza pe scară largă a grafenului. Depunerea chimică de vapori, pe care am raportat-o deja într-un articol mai vechi, s-a dovedit a fi promițătoare pentru viitor.
Rezultat
Suntem curioși să vedem care țară va fi în cele din urmă prima care va face descoperirea pentru un proces de fabricație acceptabil. La urma urmei, prețurile grafenului nu sunt nici pe departe atât de mari pe cât ne-am aștepta de la o tehnologie atât de tânără. Și există mult sprijin financiar din partea UE pentru a se asigura că se înregistrează rapid progrese în acest domeniu.
