Grafene, una produzione alternativa

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Il grafene è considerato un materiale capace di operare miracoli soprattutto nell’elettronica, nella tecnologia dei sensori e degli schermi, ma anche nella metrologia. Dalla sua scoperta, diversi gruppi di scienziati hanno cominciato a cercare nuovi metodi di produzione che aprirebbero la strada a un uso più ampio in ambito tecnologico. I ricercatori delle Unversità di Biefield e Ulm hanno ideato un nuovo procedimento molto flessibile. Come punto di partenza, in alternativa ai metodi convenzionali, in cui la grafene è prodotta, per esempio mediante la precipitazione di atomi di carbonio da fase gas o da grafitizzazione termica del carburo di silicio, gli scienziati hanno selezionato molecole aromatiche. Come substrati, sono stati utilizzati rame in singoli cristalli e lamine policristalline di rame poco costose. Per irraggiamento con elettroni a bassa energia e successiva ricottura termica, è stato poi possibile convertire in grafene un singolo strato auto-organizzato della molecola di tiolo bifenile, che era precipitato sulla superficie di rame. Tutte le misurazioni, effettuate per indagare le proprietà chimiche e fisiche della grafene prodotta, hanno confermato che è possibile realizzare grafene di ottima qualità cristallina ed elettronici da una molecola aromatica. La flessibilità dell’irradiazione di elettroni, che è possibile sia su vaste aree, sia con ottima risoluzione spaziale in piccoli luoghi ben definiti, consente ora di produrre strutture di grafene di qualsiasi forma. La selezione della temperatura nella fase di conversione termica permette anche di regolare il grado di cristallinità e le relative caratteristiche del prodotto. Ulteriori vantaggi provengono dalla versatilità del nuovo metodo di rivestimento auto-organizzato, che può essere eseguito con differenti molecole aromatiche. Applicata in strati multipli, si potrebbe ottenere la cosiddetta grafene bi-strato o più strati, la cui struttura elettronica a bande mutate espande le potenziali applicazioni della grafene monostrato. Analogamente, si potrebbero usare altri substrati, diversi dal rame, come altri metalli, semiconduttori, isolatori. Inoltre, dovrebbe anche essere possibile produrre grafene su qualsiasi superficie tridimensionale, anche curva.

 

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