Grafene: nuovo processo di produzione semplice ed economico

Benché le potenzialità del grafene siano innegabili, la sua produzione in massa è stata finora ostacolata da metodi di fabbricazione laboriosi e costosi, limite che potrebbe presto essere superato grazie ad un nuovo processo messo a punto dai  ricercatori dell’Università di Exeter nell’ambito del progetto CareRAMM .

IL PROCESSO. La tecnica consiste nel creare intere matrici di dispositivi direttamente sui substrati di rame usati per la produzione commerciale di grafene; i dispositivi così ottenuti, funzionanti, possono quindi essere trasferiti su un substrato a scelta. Il processo è stato testato su un sensore di umidità a base di ossido in grafene flessibile e completamente trasparente. Questo dispositivo non solo ha prestazioni migliori rispetto ai sensori commerciali attualmente disponibili, ma è anche economico e facile da produrre usando comuni tecniche su scala wafer o roll-to-roll.
“Il modo tradizionale di produrre dispositivi usando il grafene può richiedere molto tempo, essere complicato e costoso e richiedere molte fasi, tra cui la crescita del grafene, il trasferimento della pellicola, il patterning litografico e la deposizione di metallo a contatto – spiega il prof. David Wright del dipartimento di ingegneria di Exeter -. Il nostro approccio è più semplice e ha potenzialità reali di ottenere dispositivi in grafene economici da produrre per una serie di importanti applicazioni, dai sensori per il gas e biomedici a display con touch screen”.

NON SOLO PLASTICA. Uno degli obiettivi dei ricercatori era arricchire la gamma di superfici sulle quali è possibile disporre il grafene. Anche se il sensore per l’umidità dimostrativo era integrato su una pellicola di plastica, si possono prendere in considerazione anche altri materiali, come silicio e tessuti.
La prof.ssa Monica Craciun, del dipartimento di ingegneria di Exeter e co-autrice dell’articolo pubblicato sulla rivista 2D Materials, è sicura che questa innovazione darà un forte impulso al mercato del grafene: “L’Università di Exeter è una delle autorità leader al mondo per il grafene e questa nuova ricerca non è che l’ultimo passo nella nostra visione per contribuire a creare una rivoluzione industriale guidata dal grafene. Per realizzare ciò i dispositivi in grafene di alta qualità e a basso costo sono fondamentali e il nostro ultimo lavoro costituisce un progresso veramente significativo che potrebbe liberare il vero potenziale del grafene”.

CARECAMM. Il lavoro è parte del progetto di ricerca CareRAMM, concluso a gennaio 2016 e finanziato nell’ambito del 7° PQ con 2,6 milioni di euro, che è riuscito a creare “un dispositivo  per la memorizzazione di dati ad alte prestazioni, economico, rispettoso dell’ambiente, di tipo a commutazione resistiva non volatile” in forma di pellicole di carbonio amorfo e grafene-ossido (GO) ricche di sp3.
Poiché grandi aziende, come IBM, Intel, Microsoft, Google, Facebook o Amazon sono alla ricerca di prestazioni sempre maggior in termini di memorizzazione (storage class memory o SCM) per migliorare la latenza di accesso alla memoria e la larghezza di banda nell’elaborazione dei  dati, la tecnologia sviluppata dai ricercatori del CareRAMM potrebbe fornire una soluzione interessante, con alte velocità di lettura e di scrittura, indirizzabilità dei bit e basso consumo di energia man mano che la tecnologia di memoria di carbonio diventa più matura.

Maggiori informazioni sono disponibili sul sito del progetto.

Fonte: Sulla base di un comunicato stampa dell’Università di Exeter e copertura mediatica