Título de la oferta: Grafeno en polvo de alta pureza obtenido por un proceso simple, limpio y escalable.

El carbono puede presentar diferentes formas alotrópicas como diamante, grafito, grafeno, fullerenos, nanotubos de carbono o carbono amorfo. De entre todas ellas, el grafeno ha suscitado un enorme interés dadas sus especificas características como un área superficial específica; elevada conductividad térmica; considerable movilidad, elevado módulo de Young y alta transparencia. No obstante, su implementación en aplicciones industriales está limitada por los métodos de producción que no consiguen aunar formación en gran escala del material con alta calidad y pureza del grafeno.

En vista de las necesidades de optimización en este campo técnico, se ha desarrollado en el grupo de investigación FQM-301 un método de síntesis de grafeno en polvo, a partir de una fuente de carbono en fase gaseosa mediante un dispositivo generador de plasma de microondas, de alta pureza, alta concentración de carbono: superior al 98% y fundamentalmente con hibridación sp², y alta calidad: bajo número de capas y baja densidad de defectos.

El aspecto innovador de esta oferta tecnológica es tanto el grafeno como el método utilizado para su obtención.

Se sintetiza grafeno de alta calidad y pureza en polvo mediante el uso de plasmas de microondas a presión atmosférica. Este método de síntesis soluciona los problemas encontrados en los procesos actuales de síntesis de grafeno de alta calidad en la industria y en los laboratorios.

Formación de grafeno en polvo de alta calidad por la descomposición de sustancias con contenido en carbono, mediante un proceso simple, limpio y en una sola etapa, basado en la utilización de un plasma de microondas a presión atmosférica. Este procedimiento no necesita el uso de ningún otro proceso físico o químico ni la participación de ningún catalizador metálico. El grafeno sintetizado lo es en forma de polvo no siendo necesaria la utilización de un sustrato para su crecimiento.

La síntesis de grafeno mediante plasmas de microondas a presión atmosférica es una técnica emergente y de gran interés debido a su capacidad de producir grafeno de alta calidad de manera eficiente y a menor costo. Esta tecnología presenta las siguientes ventajas:

Uso de Plasma de Microondas a presión atmosférica: proceso simple, limpio y versátil.

• El plasma de microondas es un medio altamente energético que facilita la descomposición de precursores de carbono para formar grafeno.
• El plasma facilita la formación de grafeno de alta calidad, con menos defectos y con una estructura de capas uniforme.
• En este método, se pueden utilizar una amplia variedad de precursores de carbono, incluso derivados de biomasa o compuestos ecológicos, lo cual promueve un enfoque más sostenible en la producción de grafeno. Además, el proceso es limpio ya que de manera paralela al grafeno se obtienen gases que no son perjudiciales para el medio ambiente.
• Además, el uso de precursores menos tóxicos y más económicos hace que la síntesis sea accesible para una gama más amplia de aplicaciones.
• Es posible la obtención de distintas estructuras basadas en grafeno simplemente variando el precursor o actuando sobre las condiciones de síntesis.

Producción de grafeno y Escalabilidad del Proceso.

• Este proceso de síntesis es significativamente más rápido que métodos tradicionales, como la deposición química de vapor (CVD), ya que puede producir grafeno en cuestión de minutos.
• A diferencia de otros métodos que requieren ambientes de vacío o presiones extremadamente controladas, el uso de presión atmosférica simplifica el proceso y reduce los costos de infraestructura. Esto permite la posibilidad de escalar la producción de grafeno para aplicaciones comerciales sin la necesidad de equipo especializado de vacío.
• Todo esto hace que la técnica sea fácilmente escalable, lo cual es ideal para la producción en masa y aplicaciones industriales.

Menor coste operativo y Energético.

• La combinación de presión atmosférica y energía de microondas reduce los costos asociados con el consumo de energía y la necesidad de equipos especializados de vacío.
• Esto hace que el grafeno resultante sea más accesible económicamente y, por tanto, más viable para una amplia variedad de aplicaciones industriales.

El grafeno es un material de alto interés para varios sectores industriales y tecnológicos debido a sus propiedades únicas, como la alta conductividad eléctrica, la gran resistencia mecánica, la ligereza y la flexibilidad. Entre estos sectores se destacan:

Sector Energético y de Baterías (Código CNA 2720)

• Empresas de Energía Renovable: El grafeno se utiliza para mejorar la capacidad y duración de baterías y supercondensadores, en especial para vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía en energías renovables.
• Empresas de Energía Solar: En las celdas fotovoltaicas, el grafeno podría incrementar la eficiencia de conversión y reducir costos.

Sector Electrónico y de Semiconductores (Códigos CNA 2611, 2612)

• Empresas de Nanotecnología y Componentes Electrónicos: Buscan grafeno para usar en componentes como transistores, chips y sensores, donde el grafeno puede mejorar la eficiencia energética y reducir el tamaño de los dispositivos.

Industria de Automoción y Transporte (Códigos CNA 2561, 2562)

• Fabricantes de Componentes para Vehículos: El grafeno puede aplicarse en materiales más ligeros y resistentes para chasis, piezas electrónicas, neumáticos, y mejorar la durabilidad de baterías.

Industria de Materiales y Químicos Avanzados (Códigos CNA 2030, 2059)

• Empresas de Recubrimientos Especiales y Adhesivos: El grafeno permite crear recubrimientos de alta resistencia y durabilidad, útiles en diversas aplicaciones industriales, desde aeronáutica hasta fabricación de equipo pesado.

Sector de Medicina y Biotecnología (Códigos CNA 7211, 7219)

• Laboratorios de Investigación Biomédica y Farmacéuticas: El grafeno es investigado para crear sensores médicos avanzados, mejorar la efectividad de fármacos y desarrollar sistemas de administración de medicamentos personalizados.
• Empresas de Bioingeniería y Nanotecnología Médica: Para aplicaciones en prótesis y componentes biocompatibles de alta resistencia.