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Como se fabrica el grafeno
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First Graphene utiliza el mineral de grafito de mayor calidad del mundo, con un contenido de carbono superior al 98%, procedente de sus propias minas de Sri Lanka. Se envía tal como se extrae, sin ningún tratamiento posterior, a las instalaciones de fabricación de grafeno de la empresa, donde se convierte directamente en productos de grafeno.
El proceso propio de First Graphene para producir grafeno a partir de grafito se basa en la exfoliación electroquímica. Funciona según el principio de aplicar un voltaje que impulsa a ciertos iones a intercalarse (insertarse) en las capas de carbono. La expansión resultante separa las capas.
La primera planta de grafeno es capaz de producir en masa 100.000 kg de productos de grafeno PureGRAPH® de alta calidad al año. Las instalaciones están diseñadas para una ampliación rápida y económica, y es posible replicar las plantas en otras regiones, a bajo coste. El embalaje a granel está disponible para tratar los pedidos en toneladas en lugar de kilogramos.
First Graphene está a la vanguardia de los desarrollos de grafeno y materiales relacionados con el 2D. Sus acuerdos de colaboración con universidades y otros socios combinan los mejores conocimientos para desarrollar nuevas aplicaciones, abrir mercados secundarios y aprovechar el potencial comercial del grafeno. El enfoque innovador de la empresa la hace muy receptiva a las necesidades de los clientes de todo el mundo.
Primer grafeno limitado
El “Graphene Flagship” es una tecnología futura y emergente emblemática de la Comisión Europea. El 3 de abril de 2020 anunciaron estar en transición a la llamada fase “Core 3”, el cuarto ciclo de financiación de la iniciativa de investigación de mil millones de euros financiada por la Comisión Europea.
En esta fase de tres años del proyecto, el Graphene Flagship espera avanzar mucho más hacia la comercialización del grafeno y los materiales en capas. Sin perder de vista la investigación fundamental, el Graphene Flagship Core 3 se centrará especialmente en la investigación innovadora para impulsar las tecnologías basadas en el grafeno hasta niveles de preparación tecnológica más elevados.
A medida que aumenta el número de capas, también se abarata su producción. En este blog me limito sólo al grafeno de una sola capa, porque a día de hoy este tipo sigue dando los mejores resultados en diversas investigaciones.
El grafeno es el primer material 2D del mundo que consta de una sola capa atómica de carbono; el mismo material que se utiliza en los diamantes y en los lápices. Los átomos de carbono del grafeno están ordenados en una estructura hexagonal. El grafeno de una sola capa se caracteriza por las siguientes propiedades
Fabricantes de grafeno
El grafeno, el alótropo del carbono de un átomo de grosor que presenta unas propiedades extraordinarias en cuanto a delgadez, flexibilidad, robustez y conductividad eléctrica, lleva mucho tiempo en boca de todos. La hipérbole ha hecho que el grafeno se describa grandiosamente como un material maravilloso que va a encontrar aplicaciones transformadoras en todo el sector de la electrónica.
Sin embargo, no ha sido fácil estar a la altura de esa gran expectativa. Hasta la fecha, el grafeno como material no ha logrado aprovechar su potencial en las aplicaciones de los dispositivos electrónicos, sobre todo por la forma en que se fabrica y procesa. En este sentido, cabe preguntarse si el grafeno llegará a cumplir las expectativas.
Hay bastantes empresas que fabrican grafeno en polvo (es decir, copos de grafeno), que se utiliza como material de adición para mejorar las propiedades de polímeros y cementos. Sin embargo, los dispositivos electrónicos de grafeno como productos aún están en pañales debido a muchos problemas, uno de los cuales es un método rentable para producir láminas de grafeno en obleas. También hay pocos conocimientos comerciales sobre cómo procesar estas láminas para convertirlas en dispositivos electrónicos funcionales y fiables con buenos rendimientos de proceso.
Producción de grafeno 2021
Se trataría de la primera demostración de un método industrial y escalable para fabricar grafeno de alta calidad adaptado para su uso en membranas utilizando diversas moléculas, como sales, iones de mayor tamaño, proteínas o nanopartículas.
Para lograr el avance, el equipo dirigido por el director del Laboratorio de Fabricación y Productividad del MIT, John Hart, recurrió a un proceso de fabricación industrial habitual para láminas finas, conocido como enfoque rollo a rollo.
A continuación, se combinó con la técnica habitual de fabricación de grafeno, la deposición química de vapor, mediante la cual se introduce una lámina de cobre en un tubo calentado antes de mezclarla con gas metano e hidrógeno, creando una capa de lámina de grafeno.
“Por ahora, hemos demostrado que este proceso puede ampliarse, y esperamos que esto aumente la confianza y el interés en las tecnologías de membranas basadas en el grafeno, y proporcione una vía de comercialización”, dijo.
