Grafeno aproxima-se da produção industrial

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/01/2017

Os eletrodos de grafeno têm uma área de 1 × 2 centímetros quadrados, o que é gigantesco para um material com a espessura de apenas um átomo.
[Imagem: Fraunhofer FEP]

Superando o hiato do grafeno

Engenheiros alemães conseguiram, pela primeira vez, fabricar eletrodos de grafeno e demonstrar seu uso efetivo em LEDs orgânicos, ou OLEDs.

O processo, desenvolvido por pesquisadores do Instituto Fraunhofer, juntamente com parceiros da indústria, surpreendeu porque toda a comunidade científica tem acentuado o grande hiato que existe entre a pesquisa dos materiais bidimensionais em laboratório e sua reprodução em ambiente industrial.

Os OLEDs de grafeno podem, por exemplo, ser integrados em monitores sensíveis ao toque - e o grafeno promete muitas outras aplicações para o futuro.

"Este foi um avanço real na pesquisa e na integração de materiais extremamente exigentes," disse Beatrice Beyer, coordenadora do projeto Gladiator (Graphene Layers: Production, Characterization and Integration, ou Camadas de Grafeno: Produção, Caracterização e Integração), financiado pela União Europeia.

LED de grafeno emite luz de todas as cores

Celulares que não quebram

Os eletrodos fabricados têm uma área de 1 × 2 centímetros quadrados, o que é gigantesco para um material com a espessura de apenas um átomo.

Devido à sua flexibilidade, os eletrodos de grafeno são ideais para telas sensíveis ao toque, em substituição ao raro e caro ITO - em vez de vidro, pode-se usar um filme de polímero transparente, o que significa que a tela não irá quebrar se o aparelho cair.

Muitas outras aplicações também estão na pauta: nas janelas, o grafeno transparente poderia controlar a passagem da luz e do calor ou servir como um eletrodo em filtros de polarização. O material também pode ser usado em células solares fotovoltaicas, têxteis de alta tecnologia e mesmo em medicina.

Produção industrial do grafeno

O processo de produção dos eletrodos de grafeno ocorre sob vácuo. Em uma câmara de aço, uma película de cobre de alta pureza é aquecida a cerca de 800º C. Uma mistura de metano e hidrogênio é adicionada e inicia uma reação química, com o metano dissolvendo-se no cobre e liberando os átomos de carbono, que se espalham na superfície da película, dando origem ao grafeno. O processo demora apenas alguns minutos. Após uma fase de resfriamento, coloca-se um polímero transportador sobre o grafeno e o filme de cobre é eliminado por ataque químico.

"Os primeiros produtos já poderão ser lançados em dois a três anos", disse Beyer com confiança.

Durante o restante do projeto, a equipe irá se concentrar em eliminar as impurezas e defeitos que ocorrem durante a transferência do grafeno para o material de suporte.