Grafeno en cantidades industriales

Grafeno en cantidades industriales

En la carrera por reemplazar al silicio como el material por excelencia para construir dispositivos electrnicos, uno de los materiales que se postulan como ms prometedores es el grafeno, debido a la alta velocidad natural (movilidad) de sus portadores de carga. Investigadores de los Departamentos de Fsica de la Materia Condensada y Qumica Orgnica de la Universidad Autnoma de Madrid (UAM), en colaboracin con cientficos alemanes, estn trabajando para que este reemplazo sea posible.Se denomina grafeno a un material compuesto por una lmina de espesor atmico de tomos de carbono que se sitan en los vrtices de una estructura hexagonal similar a la de un panal de abeja. O tambin se puede ver como una sola capa atmica de grafito. Histricamente el proceso de obtencin de grafeno se ha basado en la exfoliacin de grafito con cinta adhesiva.El gran problema del grafeno, es que si bien es posible obtenerlo en pequeas cantidades mediante el proceso de exfoliacin descrito anteriormente, no existe hasta ahora una manera de sintetizarlo a escala industrial. En un trabajo ya clsico, publicado en Nano Letters, Cristina Gmez del Departamentos de Fsica de la Materia Condensada, en colaboracin con cientficos internacionales, descubri que era muy fcil obtener lminas de espesor monoatmico de un producto derivado del grafito: el xido de grafeno. El problema es que estas lminas son prcticamente aislantes con lo que pierden gran parte de su valor como material para la electrnica. En este trabajo tambin se describa un mtodo muy simple que permita aumentar su conductividad de manera sustancial pero aun as quedaba lejos de la del grafeno prstino obtenido por exfoliacin. En un reciente artculo publicado en Advanced Materials, un grupo de investigadores de la UAM de los Departamentos de Fsica de la Materia Condensada y Qumica Inorgnica, en colaboracin con cientficos alemanes, ha sido capaz de mejorar en 100 veces la conductividad obtenida en el trabajo original. Para ello, se introducen lminas de este material en un flujo de hidrgeno y posteriormente de etileno a altas temperaturas. El hidrogeno se usa para arrancar los tomos presentes en el oxido de grafeno (reduccin). El etileno a alta temperatura se descompone en tomos de carbono e hidrgeno. El carbono as liberado pasa a ser parte de la red del grafeno reparando los defectos procedentes del proceso de oxidacin-reduccin.Si bien este artculo no va a resolver el problema de la produccin masiva de grafeno si podra ser un hito en la carrera hacia lo obtencin de este material que tan curiosas e interesantes propiedades muestra.