La producción de grafeno plantea varios retos importantes. Estos retos giran principalmente en torno a lograr una producción de alta calidad a gran escala y una integración eficaz en diversas aplicaciones.
5 puntos clave a tener en cuenta
1. Calidad y defectos
El grafeno se produce a menudo con defectos y contaminación, lo que puede afectar significativamente a sus propiedades.
Un grafeno de alta calidad con baja densidad de defectos y alta movilidad de portadores es ideal para muchas aplicaciones.
Conseguirlo de forma constante es difícil.
Técnicas como la deposición química en fase vapor (CVD) son prometedoras, pero siguen planteando problemas a la hora de optimizar las condiciones para minimizar los defectos y las impurezas.
2. Fabricación de dispositivos e interacciones
La integración del grafeno en dispositivos electrónicos requiere un estudio cuidadoso de cómo la estructura del grafeno (incluidos los defectos) y la contaminación afectan a las interacciones interfaciales y las propiedades de transporte.
Los contactos metal/grafeno, por ejemplo, pueden degradar el rendimiento.
Por eso es necesario seguir investigando para mejorar estas interfaces.
3. Utilización de grafeno real
En lugar de centrarse únicamente en el grafeno ideal, es importante identificar aplicaciones en las que se puedan utilizar eficazmente las propiedades del grafeno real, cargado de defectos.
Por ejemplo, el grafeno utilizado como electrodo conductor transparente en pantallas táctiles requiere una baja resistencia de la lámina y una buena uniformidad.
Esto puede conseguirse incluso con grafeno de baja calidad.
4. Industrialización y escalabilidad
Aumentar la producción de grafeno para uso industrial plantea retos a la hora de mantener la homogeneidad, la fiabilidad y la estabilidad.
El proceso de transferencia del grafeno de un sustrato a otro sin dañarlo sigue siendo un obstáculo importante.
Además, hay que tener en cuenta la rentabilidad de los métodos de producción, como el uso de fuentes de carbono y películas portadoras alternativas.
5. Adaptaciones tecnológicas
Aunque el CVD se considera un método prometedor para la producción de grafeno, es necesario seguir investigando y realizando adaptaciones tecnológicas para superar los problemas relacionados con las concentraciones de gas, las interacciones del sustrato y las técnicas de postprocesado, como los métodos de recocido y transferencia.
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