Produzione in continuo di film di grafene

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Grafene film

Grafene filmLe grandi potenzialità del grafene devono affrontare un grande ostacolo: la mancanza di un metodo scalabile e conveniente per la produzione in continuo di film di grafene. Una nuova tecnica, ideata dai ricercatori del MIT e dell’Università del Michigan, promette di passare a una produzione continua, usando una sottile lamina metallica come substrato, in un processo industriale in cui il materiale sarebbe depositato sul foglio mentre si sposta gradualmente da una bobina all’altra. I fogli risultanti sarebbero limitati nelle dimensioni solo dalla larghezza dei rotoli di pellicola e dalla grandezza della camera in cui la deposizione avrà luogo. Dato che il processo continuo evita di caricare e scaricare materiali da una camera a vuoto fissa, come nei metodi di trattamento attuali, potrebbe favorire un significativo aumento della produzione, stimolando nel contempo la domanda di grafene.

Il sistema si basa su una chimica di vapore, in cui la camera è nella forma di due tubi concentrici, uno dentro l’altro, e il substrato è un sottile nastro di rame che scorre dolcemente sul tubo interno. I gas scorrono nei tubi e vengono rilasciati attraverso fori posizionati precisamente, consentendo al substrato di essere esposto a due miscele di gas sequenziale. La prima regione, chiamata una regione ricottura, è impiegata per preparare la superficie del substrato, mentre la seconda regione rappresenta la zona di crescita, in cui il grafene si forma sul nastro. La camera viene riscaldata a circa 1000 gradi Celsius per eseguire la reazione. Dagli esperimenti in laboratorio è emerso che quando il nastro viene lavorato a una velocità di 25 millimetri (1 pollice) al minuto, si crea un solo strato di alta qualità di grafene, mentre quando viene laminato 20 volte più velocemente, produce un rivestimento di qualità inferiore, con più difetti. Qualità diverse si possono quindi impiegare per prodotti diversi all’interno delle numerose applicazioni del grafene.

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