Desde que el aislamiento del grafeno se logró por primera vez en 2004, ha habido una explosión en la investigación y el desarrollo relacionados con el grafeno, con cientos de oportunistas comerciales que producen grafeno para capitalizar esta industria en rápida expansión. Sin embargo, un nuevo estudio realizado por investigadores deLa Universidad Nacional de Singapur NUS ha descubierto un problema importante: la falta de estándares de producción ha llevado a muchos casos de grafeno de baja calidad de los proveedores, tales prácticas pueden impedir el progreso de la investigación que depende fundamentalmente del uso de alta calidad.grafeno
"Es alarmante descubrir que los productores están etiquetando los polvos negros como grafeno y vendiéndolos al mejor precio, mientras que en realidad contienen grafito principalmente barato. Existe una gran necesidad de establecer estándares estrictos para la caracterización y producción de grafeno para crearun mercado de grafeno saludable y confiable en todo el mundo ", dijo el profesor Antonio Castro Neto, Director del Centro NUS para Materiales 2D Avanzados, quien dirigió el estudio.
Los resultados del estudio fueron publicados en la revista Materiales avanzados el 13 de septiembre de 2018.
Cómo distinguir un copo de grafeno de un falso de grafeno
El grafeno se ha inclinado como el material milagroso del futuro debido a sus propiedades notables. A pesar de ser el material más delgado de la Tierra, es 200 veces más fuerte que el acero. Con solo un átomo de espesor, también es un conductor eléctrico increíble, peropermanece ligero, flexible y transparente. Por lo tanto, el grafeno está encontrando aplicaciones potenciales en todo, desde transistores hasta dispositivos biomédicos, e incluso se ha propuesto como material para construir un elevador al espacio.
El grafeno se produce típicamente exfoliando el grafito, que se puede encontrar en las puntas comunes de los lápices, en un polvo, sumergiendo este polvo en un líquido y luego separando los copos de grafeno más pequeños usando energía sonora para hacer vibrar la mezcla. El objetivo de estola síntesis es producir el grafeno más delgado posible. El grafeno puro sería solo una capa de espesor atómico, sin embargo, la Organización Internacional de Normalización ISO establece que las pilas de copos de grafeno de hasta diez capas de espesor todavía pueden comportarse como el grafeno.
Con esto en mente, el profesor Castro Neto y su equipo se propusieron desarrollar un método sistemático y confiable para establecer la calidad de las muestras de grafeno de todo el mundo. Pudieron lograr esto mediante el uso de una amplia gama de técnicas analíticas y pruebasmuestras de muchos proveedores
Al analizar muestras de más de 60 proveedores diferentes de América, Asia y Europa, el equipo de NUS descubrió que la mayoría contenía menos del 10 por ciento de lo que puede considerarse copos de grafeno. La mayor parte de las muestras era polvo de grafito que no eraexfoliado adecuadamente
"No está claro si los productores de grafeno falsificado son conscientes de la mala calidad. Sin embargo, la falta de estándares para la producción de grafeno da lugar a una mala calidad del material vendido en el mercado abierto. Esto ha estado frenando el desarrollo del futuroaplicaciones ", explicó el profesor Castro Neto.
El polvo de grafito y el grafeno tienen propiedades muy diferentes, por lo que cualquier investigación realizada con el pretexto de que la muestra era de grafeno puro daría resultados inexactos. Además, solo una de las muestras analizadas en el estudio contenía más del 40% degrafeno de calidad. Además, algunas muestras incluso estaban contaminadas con otros productos químicos utilizados en el proceso de producción. Estos hallazgos significan que los investigadores podrían estar desperdiciando valioso tiempo y dinero realizando experimentos en un producto que se anuncia falsamente.
"Este es el primer estudio que analiza estadísticamente la producción mundial de copos de grafeno. Teniendo en cuenta los importantes desafíos relacionados con la salud, el clima y la sostenibilidad que el grafeno puede resolver, es crucial que la investigación no se vea obstaculizada de esta manera", explicó el profesor Castro Neto.
Superando la barrera para la innovación del grafeno
Con este descubrimiento y el desarrollo de un procedimiento de prueba confiable, las muestras de grafeno ahora se pueden mantener a un estándar más alto.
"Esperamos que nuestros resultados aceleren el proceso de estandarización del grafeno dentro de ISO ya que existe una gran necesidad de mercado para eso. Esto instará a los productores de grafeno de todo el mundo a mejorar sus métodos para producir un producto mejor y adecuadamente caracterizado que pueda ayudarpara desarrollar aplicaciones del mundo real ", dijo el profesor Castro Neto.
Además, probar el grafeno de manera universal y estandarizada podría garantizar comparaciones cuantitativas fáciles entre los datos producidos por diferentes laboratorios y usuarios de todo el mundo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Nacional de Singapur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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