Grafene, un nuovo metodo per abbattere i costi di produzione

Grafene, un nuovo metodo per abbattere i costi di produzione

L'uso di fogli di rame comunemente impiegati per gli elettrodi delle batterie al litio permette, con un processo opportuno, di realizzare pellicole di grafene ad elevata qualità e basso costo

di Andrea Bai pubblicata il , alle 14:01 nel canale Scienza e tecnologia
 

I costi di produzione elevati sono ancora una barriera importante che ostacola l'adozione commerciale del grafene: in media infatti il materiale ha un prezzo di 550 dollari per centimetro quadro che potrebbe anche scendere tra i 100 e i 200 dollari nel momento in cui la domanda dovesse iniziare a crescere.

In ogni caso le attività di ricerca, industriali e accademiche, si stanno dedicando a migliorare le tecniche di produzione del grafene così da poter abbassare i costi nella speranza di riuscire a stimolare la domanda per il materiale che da anni ormai è carico di promesse per il futuro dell'elettronica.

Attualmente il più popolare metodo di produzione che consente di ottenere grafene di buona qualità a costi ragionevoli è la deposizione chimica di vapori, dove i reagenti gassosi vanno a formare una pellicola di grafene su un substrato metallico che è di norma un foglio di rame. Il rame è l'elemento più idoneo per questo scopo dal momento che il carbonio ha un basso limite di solubilità nel rame, autolimitando così la crescita del grafene.


a-c) Immagini a microscopio ottico e successivamente elettronico della superficie ruvida di fogli di rame e di fiocchi di grafene.
d-f) Immagini a microscopio ottico e successivamente elettronico della superficie liscia di fogli di rame e di fiocchi di grafene.

La qualità della superficie dei fogli di rame è un elemento chiave per le prestazioni e l'affidabilità del grafene che viene fatto crescere su di essi. Per poter ottenere pellicole di grafene di alta qualità e di ampia area è necessario rimuovere attentamente impurità e difetti del foglio di rame, nonché operare un'accurata levigatura della superficie con varie tecniche. Si tratta di lavorazioni che vanno ad incrementare sensibilmente i costi di produzione del grafene.

I ricercatori dell'Università di Glasgow hanno però individuato un metodo che permette di impiegare nel processo di deposizione chimica di vapori dei fogli di rame identici a quelli comunemente utilizzati come elettrodo negativo nelle batterie agli ioni di litio, e la cui superficie è accuratamente levigata.

"Il rame commercialmente disponibile che usiamo nel nostro processo ha un prezzo di circa un dollaro per metro quadrato laddove il rame utilizzato attualmente nella produzione del grafene viene commercializzato a circa 115 dollari a parità di quantità" spiega Ravinder Dahiyam, coordinatore della ricerca. Il grafene ottenuto non solo è meno costoso, ma è anche di miglior qualità rispetto a quanto realizzabile con i metodi fino ad ora impiegati.

"Il nostro processo produce grafene di alta qualità a basso costo, portandoci più vicini allla realizzazione di nuovi dispositivi elettronici affidabili per una vasta gamma di applicazioni, dalle smart cities al futuro della sanità mobile. Molte delle mie attività di ricerca sono nel campo della pelle sintetica. Il grafene può aiutare nella realizzazione di una superficie ultra-flessibile e conduttiva che potrebbe consentire alle persone con protesi di avvertire sensazioni tattili in un modo oggi impossibile anche con le tecnologie e gli impianti più evoluti" ha spiegato Dahiya.

Nella pubblicazione su Nature i ricercatori dettagliano il processo e i risultati ottenuti.

4 Commenti
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ziozetti23 Novembre 2015, 16:30 #1
Originariamente inviato da: Redazione di Hardware Upgrade
L'uso di fogli di rame comunemente impiegati per gli elettrodi delle batterie al litio permette, con un processo opportuno, di realizzare pellicole di grafene ad elevata qualità e basso costo

Segnalo che la notizia è nella sezione sbagliata, tutto ciò che riguarda il grafene dovrebbe stare nella sezione Fantascienza.
Muppolo123 Novembre 2015, 18:26 #2
Che mondo sarebbe senza Nutella e Grafene...
coges23 Novembre 2015, 20:01 #3
ormai questo grafene è come il presidente della repubblica...
esiste, è importantissimo, ha tantissimi ruoli, ma nessuno ne ha mai visto veramente il vero utilizzo reale
mrk-cj9423 Novembre 2015, 23:43 #4
Originariamente inviato da: ziozetti
Segnalo che la notizia è nella sezione sbagliata, tutto ciò che riguarda il grafene dovrebbe stare nella sezione Fantascienza.


Originariamente inviato da: Muppolo1
Che mondo sarebbe senza Nutella e Grafene...


Originariamente inviato da: coges
ormai questo grafene è come il presidente della repubblica...
esiste, è importantissimo, ha tantissimi ruoli, ma nessuno ne ha mai visto veramente il vero utilizzo reale


ahahah davvero, ogni anno hwupgrade tira fuori qualche nuova miracolosa scoperta sul grafene:
http://www.hwupgrade.it/news/cpu/gr...lore_41609.html
http://www.hwupgrade.it/news/cpu/mi...fene_20355.html
http://www.hwupgrade.it/news/perife...fene_33032.html
peraltro già nei commenti del 2012 gli articoli sul grafene erano riconosciute come prese per i fondelli

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