Od svojho objavu a najmä od Nobelovej ceny za fyziku v roku 2010 sa grafén považuje za nový zázračný materiál pre elektronické aplikácie. Je to preto, že je ľahký, pevný, takmer priehľadný, pružný, a preto sa považuje za ekvivalentnú náhradu oxidu india cínu (ITO). pre ktoré sa už dlho hľadá náhradný kandidát.
Je to preto, že ložiská prírodného india sú výrazne obmedzené a výroba je tiež relatívne drahá. Okrem toho je ITO relatívne tuhý materiál. Vďaka tomu už nie sú možné nové elektronické, flexibilné aplikácie.
Grafén prekonáva ITO
Grafén by splnil a dokonca prekročil všetky očakávania. Nákladovo efektívna výroba grafénu však stále predstavuje veľkú výzvu pre hospodárstvo. Pretože grafén nerastie na stromoch, ani sa nedá niekde vykopať. Na celom svete existuje množstvo výskumných projektov a EÚ podporuje niektoré z nich finančnými zdrojmi. Stále však neexistuje žiadny priemyselný výrobný proces, ktorý by umožňoval nákladovo efektívnu výrobu grafénu vo veľkom meradle.
Kvalita verzus cena
Predchádzajúce procesy výroby grafénu sa veľmi líšia kvalitou alebo cenou. Samozrejme, v závislosti od požadovanej aplikácie nie vždy potrebujete dobrú kvalitu, a preto môžete robiť kompromisy v cene. Z dlhodobého hľadiska je však dôležité, aby hospodárstvo vyvinulo jednotný postup, ktorý zaručí nízku výrobnú cenu.
Napríklad oxid grafénu (GO) je relatívne lacný ako prášok a môže sa použiť na aplikácie v biotechnológii (napr. na analýzu DNA). Keďže však elektronické vlastnosti v súčasnosti nie sú dosť dobré pre batérie, flexibilné dotykové obrazovky, solárne články alebo LED diódy, nebolo by to v takýchto oblastiach použitia v takých dobrých rukách.
Potom je tu mechanicky ablovaný grafén. Ktorý sa dodáva vo vysoko kvalitných, malých vločkách a má najlepšie fyzikálne vlastnosti. Nie je však možné vyrábať veľké plochy pre vhodné aplikácie pri nízkych nákladoch.
Do popredia sa dostáva postup KVO
Ďalšou možnosťou je výroba pomocou CVD procesu, ktorý poskytuje dostatočne dobrú kvalitu pre takmer každú aplikáciu grafénu. Ale aj tu cena závisí od použitého objemu výroby a použitého substrátu (napr. medený substrát alebo striebro atď.). Existujú však už rôzne metódy rozsiahlej syntézy grafénu. Chemické nanášanie pár, o ktorom sme už informovali v staršom článku, sa ukázalo ako sľubné do budúcnosti.
Výsledok
Sme zvedaví, ktorá krajina bude nakoniec prvá, ktorá urobí prielom pre priechodný výrobný proces. Koniec koncov, ceny grafénu stále nie sú ani zďaleka také vysoké, ako by sa dalo očakávať od takej mladej technológie. EÚ poskytuje veľkú finančnú podporu na zabezpečenie rýchleho pokroku v tejto oblasti.
