Tangu ugunduzi wake na hasa tangu Tuzo ya Nobel ya Fizikia ya 2010, graphene imekuwa kuchukuliwa kama nyenzo mpya ya ajabu kwa maombi ya elektroniki. Hii ni kwa sababu ni nyepesi, yenye nguvu, karibu uwazi, rahisi na kwa hivyo inachukuliwa kama mbadala sawa kwa oksidi ya bati ya indium (ITO). ambayo mgombea mbadala ametafutwa kwa muda mrefu.
Hii ni kwa sababu amana za asili za indium ni mdogo sana na uzalishaji pia ni ghali. Kwa kuongeza, ITO ni nyenzo ngumu. Kwa hili, programu mpya za elektroniki, rahisi haziwezekani tena.
Graphene outperforms ITO
Graphene ingekuwa kukutana na hata kuzidi matarajio yote. Hata hivyo, uzalishaji wa gharama nafuu wa graphene bado unaleta changamoto kubwa kwa uchumi. Kwa sababu graphene haizai kwenye miti, wala haiwezi kuchimbwa mahali fulani. Kuna miradi mingi ya utafiti duniani kote na EU inasaidia baadhi yao na rasilimali za kifedha. Lakini bado hakuna mchakato wa utengenezaji wa viwanda ambao unawezesha uzalishaji wa gharama nafuu, wa kiwango kikubwa cha graphene.
Ubora dhidi ya bei
Michakato ya awali ya uzalishaji wa graphene inatofautiana sana katika ubora au bei. Kwa kweli, kulingana na programu unayotaka, hauitaji ubora mzuri kila wakati na kwa hivyo unaweza kuathiri bei. Hata hivyo, kwa muda mrefu, ni muhimu kwa uchumi kuendeleza utaratibu wa sare ambao unahakikisha bei ya chini ya uzalishaji.
Kwa mfano, oksidi ya graphene (GO) ni nafuu kama poda na inaweza kutumika kwa matumizi katika bioteknolojia (kwa mfano kwa uchambuzi wa DNA). Hata hivyo, kwa kuwa mali za elektroniki kwa sasa sio nzuri ya kutosha kwa betri, skrini za kugusa rahisi, seli za jua au LED, haitakuwa katika mikono nzuri kama hiyo katika maeneo kama hayo ya matumizi.
Kisha kuna graphene iliyosafishwa kwa mitambo. Ambayo inakuja katika ubora wa juu, flakes ndogo na ina mali bora ya kimwili. Hata hivyo, haiwezekani kuzalisha maeneo makubwa kwa matumizi yanayofaa kwa gharama nafuu.
Utaratibu wa CVD unakuja mbele
Uwezekano mwingine ni uzalishaji kwa njia ya mchakato wa CVD, ambayo hutoa ubora mzuri wa kutosha kwa karibu kila programu ya graphene. Lakini hapa, pia, bei inategemea kiasi cha uzalishaji kilichotumiwa na substrate iliyotumiwa (kwa mfano sehemu ya shaba au fedha, nk). Walakini, tayari kuna njia anuwai za usanisi mkubwa wa graphene. Uwekaji wa mvuke wa kemikali, ambao tayari tumeripoti katika nakala ya zamani, umethibitisha kuwa na matumaini kwa siku zijazo.
Matokeo
Tuna hamu ya kuona ni nchi gani hatimaye itakuwa ya kwanza kufanya mafanikio kwa mchakato wa utengenezaji wa kupitisha. Baada ya yote, bei za graphene bado haziko karibu na juu kama mtu angetarajia kutoka kwa teknolojia hiyo ndogo. Na kuna msaada mkubwa wa kifedha kutoka EU ili kuhakikisha kuwa maendeleo yanafanywa haraka katika eneo hili.
