Técnica para obtener grafeno y nanomateriales combinados de alta calidad

Un equipo de investigadores del CSIC ha desarrollado un nuevo método para fabricar grafeno de alta calidad y grafeno combinado con otros materiales, como oro, plata, óxidos o polímeros.  

 

Nanocapas de grafeno. CSIC.La nueva técnica permite obtener, mediante un proceso de exfoliación, placas de grafeno de escala nanométrica y micrométrica, cuyas aplicaciones van desde el transporte de fármacos al almacenamiento de electricidad, pasando por materiales estructurales, sensores y desarrollos en electrónica molecular. Este nuevo método, patentado por el CSIC, será comercializado por la empresa Gnanomat, una EBT (Empresa de Base Tecnológica).

La ventaja más destacada es que permite obtener grafeno compuesto con otros materiales. “Esto es una gran ventaja competitiva respecto a otras tecnologías existentes”, afirma Bernardo Herradón, del Instituto de Química Orgánica General y uno de los creadores de la nueva técnica.

“Hemos combinado grafeno con sustancias químicas muy diversas: con metales como el oro y la plata; óxidos metálicos, como el de titanio y la magnetita, y polímeros de alto valor tecnológico, como la celulosa y la polianilina”, explica Herradón.

Esto abre la puerta a posibilidades que no se habían planteado hasta ahora. “La combinación de grafeno con especies químicas nanoestructuradas puede dar lugar a nuevos materiales con un inmenso potencial tecnológico: materiales estructurales, materiales para electrónica o almacenamiento de energía”, detalla Herradón.

Otras ventajas

Uno de los métodos actuales para obtener grafeno se basa en la deposición atómica, con el cual se van depositando átomos de carbono en fase vapor sobre una superficie, lo que permite obtener un grafeno de mucha calidad y con pocas capas. Sin embargo, es un método muy caro.

Otro método es el químico, en el cual se somete el grafeno a un proceso de oxidación y, después, de reducción. “Aunque el grafeno resultante es de peor calidad que el anterior, es válido para bastantes aplicaciones. Este método genera residuos y es energéticamente caro”, detalla Herradón. Otro método existente es el físico, basado en la separación de capas de grafito con un disolvente o con un dispositivo mecánico. El grafeno resultante tiene una calidad variable, pero mayor que la del método anterior.

Comparado con estos métodos actuales, la nueva tecnología permite obtener un grafeno de alta calidad con menos energía, menos  tratamientos químicos, menos etapas en el proceso de fabricación. Además, aunque usa disolventes, estos son económicos y reciclables.

El futuro del grafeno

Actualmente, la producción del grafeno está dirigida principalmente a la investigación. No obstante, explica Herradón, “no está muy lejano el momento en el que el grafeno se use masivamente”. Las aplicaciones que se vislumbran van desde la energía, la electrónica o los materiales estructurales para aplicaciones diversas, hasta los sensores o la telefonía móvil.  

Desde Gnanomat están buscando inversores y negociando con empresas para colaborar y llevar esta tecnología de obtención de grafeno al mercado. “Nos acaban de comunicar la concesión de un proyecto de la UE, dentro del programa SME Instrument, destinado a PYMES científicas y tecnológicas. Que la UE haya valorado positivamente nuestro proyecto es un espaldarazo”.