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Química

Convertir con el flash de una cámara un material aislante en un conductor

(NC&T) El sorprendente proceso ha sido inventado y desarrollado por Jiaxing Huang, profesor de ingeniería y ciencia de los materiales en la Escuela McCormick de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad del Noroeste, EE.UU., y por Laura J. Cote y Rodolfo Cruz-Silva.

Se trata de una nueva manera de convertir el óxido de grafito (un aislante de bajo costo) en grafeno, un material que conduce la electricidad. Los científicos creen que el grafeno podría usarse para producir componentes electrónicos de bajo costo, flexibles y transparentes.

Los procesos anteriores para tratar el óxido de grafito se basaban en compuestos químicos tóxicos o en tratamientos a altas temperaturas. La idea de un nuevo y simple proceso llegó en un súbito destello de inspiración: ¿Puede el flash de una cámara calentar instantáneamente el óxido de grafito para convertirlo en grafeno?

Los científicos de los materiales han utilizado anteriormente el calentamiento a altas temperaturas o la reducción química para producir grafeno a partir del óxido de grafito. Pero estas técnicas pueden resultar problemáticas cuando se mezcla el óxido de grafito con algo más, como por ejemplo un polímero, debido a que éste quizá no sobreviva al tratamiento a altas temperaturas o porque pueden presentarse otros problemas.

En el proceso de Huang, los investigadores simplemente colocan el flash de una cámara comercial sobre el óxido de grafito, y después de iluminarlo con el flash, el material se convierte en grafeno.

A través del proceso fototérmico, el pulso de luz ofrece un rápido calentamiento muy eficiente, con un consumo energético modesto, y sin requerir el uso de productos químicos conflictivos.

Cuando se usa un pulso de luz, el calentamiento fototérmico no sólo reduce al óxido de grafito, sino que también fusiona el polímero aislante con las láminas de grafeno, produciendo un compuesto conductor soldado.

Usando patrones impresos en una transparencia, a modo de fotomáscara, el proceso desencadenado por el flash crea películas de grafeno con los patrones deseados. Este proceso produce las estructuras eléctricamente conductoras sobre la película aislante de óxido de grafito.


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