Síntesis de grafeno más económica

El CSIC ha desarrollado un método para sintetizar grafeno sobre sustratos aislantes, que evita tener que realizar el paso de transferencia de film de grafeno desde un sustrato catalizador, de cobre, a los sustratos de interés, como silicio o vidrio, evitando también los costos asociados. El método es escalable y reproducible para múltiples aplicaciones.

 Cristales de grafeno sobre vidrio (CSIC). Actualmente, las películas de grafeno simple cristalino y policristalino de alta calidad se obtienen por cristalización mediante deposición química de vapor sobre sustratos de cobre, con resultados prometedores para muchas aplicaciones.

 Sin embargo, este método requiere un paso adicional, consistente en la transferencia de grafeno a los sustratos funcionales, y después la eliminación del metal que queda debajo. El proceso requiere un importante consumo de energía, ya que se necesitan temperaturas muy elevadas, de unos 1000 grados C.

Científicos del CSIC han desarrollado y patentado una tecnología con la que se obtiene grafeno sin sustrato catalizador, usando una técnica de deposición química de vapor activada por plasma de resonancia ciclotrónica de electrones (r-ECR-CVD) y a baja temperatura, por debajo de 700 grados C.  

Este proceso permite depositar la capa de grafeno directamente sobre el sustrato final, evitando los posibles desperfectos y los costes derivados del proceso adicional de transferencia de grafeno.

La medida de grano del grafeno resultante puede ser controlada en un rango que va de los 10 a los 400 nanómetros para cristales aislados, y sobre los 500 nanómetros en películas. Se pueden obtener films de grafeno sobre diferentes sustratos (dieléctrico, metálicos, semiconductores…). El material resultante tiene una conductividad media (900Ω• sq-1) y mantiene su transparencia (>92%), y
 
El material resultante es ideal para aplicaciones que no requieren una alta calidad: catálisis, conductores transparentes como en pantallas táctiles o ventanas inteligentes, recubrimientos y films delgados con propiedades como hidrofobicidad, antireflejantes, antibacterianas o resistencia a la corrosión. Los científicos esperan que se puedan usar para desarrollar sensores químicos u otras aplicaciones en el campo de la nanoelectrónica.

Contacto:

Marisa Carrascoso Arranz
Vicepresidencia de Transferencia
de Conocimiento - CSIC
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