Imagen: Esquema de la metodología del equipo de Alessandro Baraldi |
Un equipo internacional con participación de científicos del Consejo
Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha ideado un método que
permite la fabricación directa de dispositivos basados en grafeno. El
nuevo procedimiento evita manipular este material, un paso que introduce
defectos e impurezas que acaban mermando la calidad del dispositivo. Los
resultados aparecen publicados en la revista Nature Communications.
El grafeno, a caballo entre un metal y un semiconductor, se caracteriza
por tener una sola capa de átomos de carbono colocados en una red
hexagonal. La fabricación de dispositivos basados en grafeno no está
exenta de problemas. Se lleva a cabo mediante la síntesis de una
monocapa de grafeno sobre la superficie de un catalizador por
descomposición química de un gas de etileno.
Después se manipula la lámina resultante para separarla del catalizador
y depositarla sobre el óxido deseado.
“Esta manipulación, debido a las dimensiones del grafeno, es costosa y
complicada. Además, resulta en su contaminación con defectos e
impurezas, las cuales, a su vez, ocasionan un deterioro de las
propiedades que hacen a este material tan interesante”, explica el
investigador del CSIC Eduardo R. Hernández, del Instituto de Ciencia de
Materiales de Madrid.
El método que proponen los investigadores consiste en obtener una capa
de grafeno por descomposición de etileno sobre una aleación de níquel y
aluminio. Una vez obtenida la monocapa, el sistema resultante es
expuesto a oxígeno, lo que provoca la oxidación selectiva de la aleación
metálica, o más concretamente, del aluminio. El resultado es la
formación de una capa de óxido de aluminio entre el metal y la lámina de
grafeno, que aísla a esta del primero.
El equipo investigador, liderado por la Universidad de Trieste (Italia)
y que cuenta con la participación de científicos italianos, daneses y
británicos, ha demostrado la viabilidad del procedimiento y la calidad
de los dispositivos que se obtienen caracterizando sus propiedades
mediante técnicas experimentales y teóricas. “Cabe esperar, pues, que
nuestro trabajo tenga una gran repercusión entre los muchos grupos de
investigación que actualmente buscan sacar partido a las múltiples
posibilidades tecnológicas que ofrece este material”, recalca el
investigador del CSIC.
Fuente: CSIC 01/12/2014
Luca Omiciuolo, Eduardo R. Hernández, Elisa Miniussi, Fabrizio Orlando,
Paolo Lacovig, Silvano Lizzit, Tevfik Onur Mentes, Andrea Locatelli,
Rosanna Larciprete, Marco Bianchi, Søren Ulstrup, Philip Hofmann5, Dario
Alfe, y Alessandro Baraldi. Bottom-up approach for the low-cost
synthesis of graphene-alumina nanosheet interfaces using bimetallic
alloys. Nature Communications. DOI: 10.1038/ncomms6062
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