Descubren cómo fabricar grafeno de forma limpia con agua carbonatada
Un equipo de investigadores de la Universidad de Illinois en Estados Unidos ha descubierto que es posible fabricar grafeno puro de una forma más limpia y respetuosa con el medio ambiente utilizando para ello agua carbonatada.
Llevamos años escuchando hablar de las increíbles propiedades del grafeno, un material milagro con infinidad de cualidades para muchos sectores, con potencial para revolucionar por completo la industria tecnológica. Para los no iniciados, el grafeno es un material de dos dimensiones que proviene del grafito, que se caracteriza por ser extremadamente fino (tan solo un átomo de grosor) y al mismo tiempo es muy fuerte y resistente. Destaca por conducir la electricidad mejor que el cobre, así como por sus propiedades mecánicas y ópticas.
Sin embargo, los años van pasando y de momento el uso del grafeno como material de fabricación no ha pasado de ser anecdótico. Esto es debido principalmente a las dificultades que se presentan a la hora de producir el compuesto en masa, ya que aunque han surgido diferentes técnicas y soluciones, de momento ninguna se ha impuesto.
El grafeno se sintetiza mediante la deposición de vapor químico sobre un sustrato metálico, habitualmente una lámina de cobre. Uno de los pasos más complicados del proceso consiste en separar el grafeno del sustrato, ya que implica disolver el metal o delaminarlo mediante el uso de productos químicos que dejan residuos. Además, el material se recubre con una capa de soporte polimétrico como el policarbonato, que requiere el uso de disolventes que en muchas ocasiones son tóxicos y cancerígenos.
Para optimizar la fabricación de grafeno, estos científicos han hallado un nuevo sistema que permite aislarlo utilizando dióxido de carbono en forma de ácido carbónico como solución electrolítica. "En nuestro caso, estamos usando polímero derivado de biomasa, la etil celulosa, para el revestimiento", señala Michael Cai Wang, investigador principal del proyecto. "Es un polímero común y barato utilizado como aditivo alimentario que se solvata en etanol. Esto no solohace que nuestro proceso de transferencia de grafeno sea más respetuoso con el medio ambiente, sino que también es compatible con una variedad de materiales biológicos polimétricos y blandos que no tolerarían disolventes".
Una vez que el grafeno ha sido transferido, el ácido carbónico se evapora como dióxido de carbono y agua. Gracias a esto, no es necesario enjuagar el material, por lo que también se ahorra agua y un paso en el proceso de producción.
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