(PhysOrg.com) - O grafeno é um material relativamente novo com excelente material elétrico, propriedades químicas e mecânicas que o tornam um material atraente para uso como condutores flexíveis do tipo usado em dispositivos como telas sensíveis ao toque e TVs de tela plana. No passado, as tentativas de fazer grandes filmes de grafeno não tiveram sucesso, mas agora uma equipe de cientistas da Coreia do Sul e do Japão obteve sucesso na produção roll-to-roll de filmes de grafeno, cultivá-los por deposição de vapor químico em substratos de cobre flexíveis.

O grafeno é composto por uma única camada de átomos de carbono em uma estrutura em forma de favo de mel. Foi isolado pela primeira vez em 2004. O material é altamente condutor, extremamente forte, e é quase transparente, o que o torna ideal para dispositivos eletrônicos de alta velocidade.

Os pesquisadores cultivaram suas folhas de grafeno por deposição de vapor químico em grandes folhas de cobre. Eles revestiram o grafeno com uma fina camada de polímero adesivo e, em seguida, dissolveram o suporte de cobre. Usando rolos, o grafeno foi então pressionado contra outro substrato, como PET, e a camada de polímero foi removida por aquecimento, deixando um filme de grafeno. Eles repetiram o processo para produzir uma folha de quatro camadas de grafeno uma sobre a outra. Essa folha de quatro camadas foi então tratada com ácido nítrico para melhorar sua condutividade elétrica.

As folhas retangulares, que media 76 cm na diagonal, eram de qualidade extremamente alta, com a pilha de quatro camadas de filmes exibindo resistência elétrica superior aos eletrodos transparentes disponíveis comercialmente, como óxidos de índio e estanho (ITO). Os filmes eram quase transparentes, permitindo a passagem de 90% da luz.

O time, liderado pelos pesquisadores Byung Hee Hong e Jong-Hyun Ahn da Sungkyunkwan University (SKKU) em Seul, também incorporou seus eletrodos de grafeno em um painel de tela de toque totalmente funcional, onde superaram os eletrodos de óxido de índio e estanho padrão, suportando o dobro da tensão que pode ser tratada pelo mais frágil ITO. De acordo com Ahn, uma tela sensível ao toque baseada em grafeno deve durar essencialmente para sempre.

As empresas de eletrônicos vêm procurando alternativas ao ITO há algum tempo porque o índio é extremamente caro. Outras opções examinadas foram filmes de nanotubos de carbono, mas não tiveram sucesso porque tendem a ter pequenos defeitos que criam áreas visíveis de pixels “mortos” nas telas. Agora que o grafeno foi fabricado em grandes folhas e demonstrado em dispositivos reais, pode levar apenas alguns anos até que o grafeno encontre seu caminho nos produtos de consumo.

O grafeno é produzido a partir de uma pequena quantidade de carbono, e ao contrário da produção ITO, não usa materiais raros. O substrato de cobre é reciclável, o que torna o processo mais sustentável.

O artigo é publicado na revista Nature Nanotechnology .

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