Los ingenieros han encontrado una nueva forma de producir el grafeno, el “material maravilloso”, que finalmente podría permitirle aprovechar al máximo su potencial.

Cuando se descubrió creando una sola capa de átomos de carbono en 2004, los científicos aclamaron el material como una revolución potencial. Es extremadamente conductor y muy fuerte, y los expertos dicen que puede transformar todo, desde el almacenamiento de energía hasta los dispositivos médicos y la electrónica personal.

Pero este potencial nunca se materializó plenamente. Esto se debe en parte a que es difícil hacerlo de forma limpia y a escala.

Uno de los problemas es que cuesta hacerlo de forma limpia y sin impurezas. Pero los investigadores dicen que el nuevo proceso permite producir grafeno en una forma limpia y reducible.

Lo hicieron basándose en el descubrimiento de que la calidad del grafeno estaba relacionada con el oxígeno. Si hay incluso una pequeña cantidad de oxígeno alrededor, afectará drásticamente la tasa de crecimiento del grafeno y significará que tal vez no sea posible utilizarlo.

«Hemos demostrado que eliminar prácticamente todo el oxígeno del proceso de crecimiento es clave para lograr una síntesis de grafeno CVD reproducible y de alta calidad», dijo el autor principal James Hone, de la Universidad de Columbia. «Este es un hito para la producción de grafeno a gran escala».

Tradicionalmente, los ingenieros han producido grafeno de dos maneras. El primero utiliza cinta adhesiva para pelar capas de un trozo de grafito hasta que sea lo suficientemente delgado como para usarlo como grafeno, lo que produce muestras limpias, pero a una escala diminuta que imposibilita su uso industrial.

El otro permite mucha más producción y se conoce como crecimiento DCV. Implica hacer pasar un gas que contiene carbono, como el metano, sobre una superficie de cobre a temperaturas increíblemente altas, lo que hace que el metano se descomponga y obligue a los átomos de carbono a reorganizarse en una capa de grafeno.

Esto permite fabricarlos hasta metros de diámetro. Pero también sufrieron problemas de confiabilidad en su calidad.

Los investigadores habían descubierto previamente que cualquier oxígeno en este proceso lo ralentizaría o incluso destruiría el grafeno. Desde entonces, los ingenieros han intentado construir nuevos sistemas que puedan controlar el oxígeno y evitar que dañe el proceso.

Ahora los científicos dicen que han mejorado drásticamente este proceso, permitiendo que el grafeno crezca más rápido y de manera más confiable. Descubrieron que el grafeno producido también mostraba todos los comportamientos necesarios que podrían permitir su uso a escala.

El trabajo se presenta en un nuevo artículo, 'Síntesis reproducible de grafeno mediante deposición química de vapor sin oxígeno', publicado en la revista Naturaleza.