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El grafeno da el salto a los productos de consumo

Un proyecto financiado por la Unión Europea ha demostrado un método rentable de escalar la fabricación del grafeno hasta la escala industrial. El nuevo enfoque de escala abre la posibilidad de comercializar productos a base de este material de propiedades maravillosas.
El grafeno da el salto a los productos de consumo
Estas propiedades han abierto nuevas áreas de investigación en distintos campos como la física de partículas de altas energías o la optoelectrónica y la energía. La principal barrera para transferir la cantidad ingente de innovaciones desde el laboratorio al mercado reside en la falta de técnicas de producción a gran escala adecuadas.

El proyecto GRAFOL (Graphene chemical vapour deposition: Roll to roll technology), financiado por la Unión Europea, tenía como finalidad abordar esta cuestión combinando una técnica de fabricación en serie con una técnica eficaz de obtención del grafeno y utilizando espectroscopia avanzada para evaluar el crecimiento del grafeno.

El resultado más importante de GRAFOL fue el desarrollo de una herramienta de producción bobina a bobina (R2R) apta para obtener grandes láminas de grafeno de escala industrial. Este sistema funciona a presión atmosférica y a baja temperatura de funcionamiento y, por este motivo, se identificó como la mejor forma de fabricar este material de una sola lámina de carbono con costes reducidos.

Además de desarrollar una herramienta R2R, el equipo del proyecto adaptó el método de depósito químico en fase vapor (CVD) para obtener lotes a bajo coste de grafeno en una o más capas sobre obleas de silicio de 300 mm de diámetro, que es el tamaño estándar que se utiliza actualmente en el sector de los semiconductores. Este desarrollo permitió al equipo integrar fotomoduladores y fotodetectores hechos con grafeno sobre una plataforma fotónica de silicio.

Los socios del proyecto también obtuvieron una plataforma espintrónica, un transistor de efecto campo a base de grafeno y un diodo emisor de luz orgánico funcional utilizando unas pocas láminas de grafeno como alternativa al costoso óxido de zinc e indio.

También se obtuvieron un sistema nanoelectromecánico de radiofrecuencia y sensores a base de grafeno. Finalmente, el crecimiento de bosques de nanotubos de carbono (CNT) sobre grafeno y el crecimiento de CNT verticales con alta densidad y contactos excelentes podría servir como base de una nueva generación de tecnología de interconexiones 3D totalmente a base de carbono.

GRAFOL estableció el crecimiento de grafeno mediante CVD mediante procesamiento R2R como técnica de fabricación viable a gran escala, lo cual abre las puertas a la comercialización de una multitud de productos nuevos. La Unión Europea ha sido la primera en demostrar la viabilidad de esta tecnología de fabricación, y por ello espera obtener importantes beneficios económicos de su posición líder en el mundo.

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Palabras clave

Grafeno, escala industrial, GRAFOL, depósito químico en fase vapor, bobina-a-bobina
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