Método para producir conductores transparentes

Ingenieros de la Universidad de California han desarrollado un nuevo método para producir un nanotubo híbrido de carbono y grafeno, denominado G-CNT, para un posible uso como conductor transparente en células solares y dispositivos electrónicos de consumo. Estos G-CNT podrían proporcionar alternativas más baratas y mucho más flexibles a los materiales utilizados actualmente en estas y otras aplicaciones similares.

Yang Yang, un profesor de ciencia de los materiales e ingeniería en la UCLA y miembro del Instituto en Nano Sistemas de California (CNSI), junto a Richard Kaner, profesor de bioquímica también de la UCLA, esbozaron su nuevo método en la publicación de hoy en Nano Letters, una revista de la American Chemical Society.

Los conductores transparentes son parte integral de muchos dispositivos electrónicos, incluidos los televisores de pantalla plana, de plasma, paneles táctiles, así como células solares. El actual estándar para los conductores transparentes es el óxido de estaño e indio (ITO), los cuales tienen varias limitaciones; ITO es caro, tanto por sus costes de producción como por la relativa escasez de indio, siendo además un componente rígido y frágil.

Los G-CNT híbridos, según comentan los investigadores, brindan una oportunidad ideal de alto rendimiento como alternativa al OIC en la electrónica con partes móviles. El grafeno es un excelente conductor de la electricidad, y los nanotubos de carbono son buenos candidatos para ser conductores transparentes porque proporcionan la conducción de electricidad utilizando muy poco material. El nuevo método de Yang y Kaner combinan estos dos componentes de una forma realmente fácil, barata, escalable y compatible con aplicaciones flexibles. Los G-CNT ya producidos de esta manera poseen un rendimiento comparables a los actuales ITOs utilizados en aplicaciones flexibles.

El nuevo método de Yang y Kaner, se basa en la producción de una sola capa de átomos de carbono, donde se le incorpora el óxido de grafito en una solución de hidracina. Los investigadores han encontrado que la utilización de ambos componentes usando una solución de hidrato de grafeno producía una capa híbrida perfecta para ser un magnífico conductor transparente.

Según comentaba el profesor Yang; “Para nuestro conocimiento este es el primer informe de la CNT en la dispersión de hidracina anhidra. Esto es importante ya que nuestro método no requiere del uso de tensioactivos, que tradicionalmente han sido utilizados en estos procesos, pudiendo la solución degradarse intrínsecamente en sus propiedades mecánicas y electrónicas”.

Los G-CNT también son candidatos ideales para ser utilizados como electrodos en las células solares de polímeros, uno de los principales proyectos de investigación de Yang. Una de las ventajas de su uso en polímeros, o plásticos, es que en células solares podría ofrecer características flexibles. Cuando los G-CNT se flexionan mantienen la eficiencia y también son compatibles con los plásticos. Las células solares flexibles podrían ser utilizadas en una gran variedad de materiales, incluyendo por ejemplo unas simples cortinas de nuestro hogar.

“El potencial de este material (G-CNT) no se limita a la realización de mejoras en los arreglos físicos de los componentes”, decía Vicent Tung, un estudiante de doctorado que trabaja conjuntamente en el laboratorio con Yang y Kaner. “Con más trabajo, los G-CNT tienen el potencial para proporcionar los componentes básicos de la electrónica óptica del mañana”.

Más información: Universidad de California – Los Angeles