El grafeno existe en varias formas, como el grafeno exfoliado, el óxido de grafeno reducido y el grafeno obtenido por CVD. Cada forma tiene propiedades y aplicaciones únicas, siendo el grafeno CVD el más favorecido por su escalabilidad y uniformidad en entornos industriales.
Grafeno exfoliado y óxido de grafeno reducido:
Estas formas de grafeno suelen producirse mediante un enfoque "descendente", partiendo del grafito. El grafeno exfoliado implica la separación mecánica de las capas de grafeno del grafito, mientras que el óxido de grafeno reducido comienza como óxido de grafeno, que luego se reduce químicamente para restaurar su conductividad. Ambos se utilizan en forma de polvo y forman parte integral de aplicaciones como revestimientos, plásticos y materiales compuestos. Sin embargo, su conductividad suele ser inferior a la del grafeno obtenido por CVD y su producción a gran escala y uniformidad plantean problemas.Grafeno obtenido por CVD:
La deposición química en fase vapor (CVD) es un método ascendente en el que el grafeno se cultiva directamente sobre un sustrato, normalmente metálico. Este proceso permite una producción escalable y de gran superficie con un grosor uniforme y excelentes propiedades, lo que lo hace ideal para aplicaciones de gama alta como la electrónica. El grafeno CVD se encuentra actualmente en las primeras fases de adopción en el mercado y se espera que crezca significativamente.
Otros materiales 2D:
Además del grafeno, hay un gran interés investigador por otros materiales 2D como el nitruro de boro y los dicalcogenuros de metales de transición (TMD), que ofrecen propiedades únicas como características dieléctricas y brechas de banda sintonizables. Se prevé que estos materiales sean apilables como "Legos atómicos", lo que podría abrir nuevas vías en la ciencia y la tecnología de materiales.Retos de la producción de grafeno:
A pesar de los avances, sigue siendo difícil controlar los defectos y las capas en la producción de grafeno. Defectos como las vacantes, las arrugas y los grupos funcionales pueden afectar a las propiedades y aplicaciones del grafeno. Además, conseguir un número uniforme de capas y un orden de apilamiento controlado, especialmente en el caso del grafeno multicapa, sigue siendo un área de investigación en desarrollo.
