"El futuro de este campo ciertamente no consiste en sacarle punta al material, como si fueran las virutas de un lápiz", afirma Michael Strano, profesor de ingeniería química en el MIT. "La producción de grafeno monocapa en grandes áreas resultó ser un grave obstáculo tecnológico dentro del avance de la tecnología de grafeno. "
En la actualidad, y superando todos los récords anteriores dentro de la síntesis del grafeno en el laboratorio, un grupo de investigadores de Samsung y de la Universidad Sungkyunkwan, en Corea, ha producido una capa continua de grafeno puro del tamaño de una televisión grande, imprimiéndolo a través de rodillos colocados en la parte superior de una hoja de poliéster flexible y transparente de 63 centímetros de ancho.
"Es un excepcional trabajo de ingeniería", asegura James Tour, profesor de química en la Universidad Rice, y que ha estado dedicado a encontrar formas de crear grafeno mediante la disolución de pedazos de grafito. "Se ha fabricado en laboratorios y en láminas diminutas, pero nunca en una máquina como esta".
El equipo ya ha creado una pantalla táctil flexible mediante el uso del grafeno basado en polímeros para fabricar los electrodos transparentes de la pantalla. El material utilizado actualmente para crear componentes electrónicos transparentes, el óxido de estaño e indio, resulta caro y frágil. La producción de grafeno sobre hojas de poliéster capaces de doblarse es el primer paso en la creación de componentes electrónicos transparentes más fuertes, más baratos y más flexibles. "Podríamos, en teoría, enrollar nuestro iPhone y ponerlo detrás de la oreja como si fuera un lápiz", afirma Tour.
El equipo coreano llevó a cabo unos rápidos avances durante los últimos meses. "El campo realmente ha avanzado en los últimos 18 meses", asegura Strano. "Lo que muestran aquí es esencialmente una monocapa sobre áreas enormes—mucho más grandes de lo que hemos visto en el pasado."
El año pasado, Rodney Ruoff y su equipo en la Universidad de Texas en Austin demostraron que el grafeno podía ser cultivado sobre una película de cobre. El carbono vaporizado a 1.000 grados se asentaba átomo por átomo en la lámina, que tenía unos pocos centímetros de ancho. Byung Hee Hong, profesor de la Universidad Sungkyunkwan y autor correspondiente del estudio, afirma que el uso de una base flexible presentó una solución al dilema de la producción en masa del grafeno.
"Esto abrió una nueva ruta a la producción a gran escala de películas de grafeno de alta calidad para aplicaciones prácticas", afirma Hong. "Nuestro dramático aumento de escala fue posible gracias al uso de hojas de cobre grandes y flexibles, ajustadas a la forma tubular del ho o." Además, las hojas de grafeno podrían ser todavía más grandes. "Un proceso de rollo a rollo por lo general permite la producción continua de películas", afirma Hong.
Con el método de Hong, una hoja de papel de cobre se envuelve alrededor de un cilindro y se coloca en un ho o especialmente diseñado. Los átomos de carbono transportados en un flujo caliente de hidrógeno y metano se encuentran con la lámina de cobre y se depositan en ella en una capa uniforme. La película de cobre sale del ho o prensada entre rodillos calientes, y el grafeno es transferido a una base de poliéster. Después se imprimen electrodos de plata en la hoja.
La técnica muestra algunas posibilidades de ser ampliada para conseguir la producción masiva. "En particular, han demostrado que son capaces de cultivar el grafeno de una forma compatible con la manufactura", afirma Strano. "Es una manera muy económica de fabricar materiales."
Hong ve aplicaciones del método en la producción de células solares basadas en grafeno, sensores de contacto táctil, y pantallas planas. Sin embargo afirma que los productos tardarán un tiempo en llegar. "Es demasiado pronto para afirmar nada acerca de la producción en masa y la comercialización", señala. Los procesos actuales de fabricación de óxido de indio y estaño utilizan una tecnología de difusión distinta a la impresión rollo a rollo. "No obstante, la situación cambiará cuando los mercados de componentes electrónicos más grandes y flexibles se formen en el futuro cercano", afirma Hong.