{"id":134108,"date":"2019-10-09T13:06:20","date_gmt":"2019-10-09T12:06:20","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=134108"},"modified":"2019-10-09T13:06:20","modified_gmt":"2019-10-09T12:06:20","slug":"onyx-un-sistema-contact-less-rompedor-disenado-para-caracterizar-el-grafeno","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2019\/10\/09\/134108","title":{"rendered":"ONYX, UN SISTEMA CONTACT-LESS ROMPEDOR, DISE\u00d1ADO PARA CARACTERIZAR EL GRAFENO"},"content":{"rendered":"

Autores<\/span><\/em>:\u00a0 Susana M\u00aa Fern\u00e1ndez Ruano. <\/span><\/em>Unidad de Energ\u00eda Solar Fotovoltaica. Departamento de Energ\u00eda. CIEMAT. Andrea In\u00e9s, Sergio Garay, Israel Arnedo. <\/em><\/span>Das Nano Company<\/span>.<\/span><\/em><\/em><\/span><\/p>\n

En 2004, gracias a los Doctores K. Novoselov y A. Geim, se consigui\u00f3 aislar el grafeno a temperatura ambiente utilizando un m\u00e9todo tan simple como es la cinta Scotch. Este descubrimiento fue tan rompedor que bien vali\u00f3 el Premio Nobel de F\u00edsica en 2010. Desde aquel momento, se prometen miles de aplicaciones en sectores muy dispares para este material incre\u00edble, y se piensa que podr\u00e1 a llegar a ser tan relevante que sustituir\u00e1 materiales tan utilizados como es el silicio. Esto es debido a las excelentes propiedades que presenta: duro, resistente, flexible y muy ligero; conduce el calor y la electricidad y permanece estable cuando se le somete a grandes presiones. Es tan vers\u00e1til que se piensa que puede llegar a ser una aut\u00e9ntica revoluci\u00f3n para la tecnolog\u00eda no tardando mucho\u00a0tiempo.<\/p>\n

Sin embargo, todo el magn\u00edfico progreso que se est\u00e1 realizando para obtener pel\u00edculas de grafeno que cubran grandes superficies no est\u00e1 siendo acompa\u00f1ado por m\u00e9todos de caracterizaci\u00f3n r\u00e1pidos y eficientes que permitan la obtenci\u00f3n de sus propiedades el\u00e9ctricas sin da\u00f1arlo. Ante esta nueva necesidad, la empresa tecnol\u00f3gica das-Nano ha desarrollado Onyx<\/em>, el primer sistema contact-less<\/em> del mercado, que permite caracterizar materiales en reflexi\u00f3n mediante ondas de Terahercio (ver Figura 1). Onyx<\/em> permite medir par\u00e1metros el\u00e9ctricos (conductividad, movilidad, densidad de portadores, etc) de materiales avanzados sin contacto y de forma no destructiva, a muy alta velocidad para obleas completas, y proporcionando mapas para una f\u00e1cil visualizaci\u00f3n. Como muestra\u00a0de lo novedoso de este equipo, que cubre la brecha entre las mediciones a macro y nano escala, la oficina de patentes de EEUU ha concedido a das-Nano una patente con la tecnolog\u00eda que est\u00e1 integrada en Onyx <\/em>[1]. Este equipo permite tambi\u00e9n medir la distribuci\u00f3n espacial de la calidad de la muestra con una excelente resoluci\u00f3n espacial, del orden de unos pocos cientos de micras, y tiempo reducido, mejorando la eficiencia en comparaci\u00f3n con otros m\u00e9todos del mercado. Adem\u00e1s, Onyx<\/em> establece un compromiso \u00f3ptimo entre resoluci\u00f3n y velocidad de medida, pudiendo utilizarse tanto en procesos industriales como en investigaci\u00f3n. Los estudios realizados con este novedoso equipo han generado recientemente varias publicaciones cient\u00edficas en revistas de alto factor de impacto, confirmando que la inspecci\u00f3n basada en ondas de Terahercio utilizada por Onyx<\/em> es una gran herramienta para la caracterizaci\u00f3n de materiales avanzados como el grafeno.<\/p>\n

Un ejemplo del buen funcionamiento de Onyx<\/em> son los mapas de conductancia (Fig. 2a) y resistencia (Fig. 2b) obtenidos para un electrodo conductor transparente basado en la combinaci\u00f3n de tres monocapas de grafeno, transferidos sobre una l\u00e1mina de \u00f3xido de indio dopado con esta\u00f1o (ITO), depositada por pulverizaci\u00f3n cat\u00f3dica, sobre silicio. Estas estructuras est\u00e1n siendo dise\u00f1adas y fabricadas en la Unidad de Energ\u00eda Solar Fotovoltaica (UESF) del CIEMAT dentro del marco del proyecto DIGRAFEN, de la convocatoria de Retos de 2017 [2]. Este proyecto de \u00e1mbito nacional pretende demostrar que se puede aplicar el grafeno en dispositivos de generaci\u00f3n y almacenamiento de energ\u00eda para desarrollar nuevos y mejores productos.<\/p>\n

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\u00a0Fig. 1. \u00a0Imagen del equipo Onyx<\/em> desarrollado por la empresa tecnol\u00f3gica das-Nano.<\/strong><\/p>\n

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Fig. 2. Mapas de (a)<\/strong>\u00a0conductancia y (b) resistencia de un electrodo transparente h\u00edbrido basado en grafeno e ITO, obtenidos con el equipo Onyx<\/em> [3].<\/strong><\/p>\n

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Los mapas mostrados en la Figura 2 son un claro ejemplo de lo potente que puede llegar a ser este equipamiento; pueden obtenerse con excelente resoluci\u00f3n a velocidades tan r\u00e1pidas como 15 mm2<\/sup>\/min, lo cual facilita enormemente el proceso de caracterizaci\u00f3n, y se convierte en una t\u00e9cnica muy competitiva. Adem\u00e1s, de estos mapas puede extraerse no s\u00f3lo los valores de la conductancia y resistencia, 14.03 mS y 76.2 \u2126\/ en este caso particular, sino que se puede validar la homogeneidad de las muestras, que en el caso del grafeno y su manejo puede resultar muy \u00fatil.<\/p>\n

A la vista de estos resultados, creemos que Onyx <\/em>es la tecnolog\u00eda que necesita la industria de producci\u00f3n de grafeno para despegar definitivamente.<\/p>\n

Referencias:<\/strong><\/p>\n

\u00a0[1] Azanza, E.; Chudzik, M.; L\u00f3pez, A.; Etayo, D.; Hueso, L.E.; Zurutuza, A. Das Nano, S.L. Quality 399\u00a0\u00a0 inspection of Thin films materials. Unites States patent, US 10,267,836 (B2), 2019 April 23.<\/span><\/p>\n

[2] <\/span>http:\/\/projects.ciemat.es\/web\/digrafen<\/span><\/a><\/p>\n

[3] S. Fern\u00e1ndez, A. Bosc\u00e1, J. Pedr\u00f3s, A. In\u00e9s, M. Fern\u00e1ndez, I. Arnedo, J.P. Gonz\u00e1lez, M. de la Cruz, D. Sanz, A. Molinero, R. Singh Fandan, M.A. Pampill\u00f3n, F. Calle, J.J. Gand\u00eda, J. C\u00e1rabe, J. Mart\u00ednez, \u201cAdvanced Graphene-based transparent conductive electrodes for photovoltaic applications\u201d,<\/em> Micromachines<\/strong> 2019, vol 10, 402 (11 pages). Online version: https:\/\/doi.org\/10.3390\/mi10060402<\/span><\/a><\/p>\n

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Contacto:<\/strong><\/p>\n

Susana M\u00aa Fern\u00e1ndez Ruano, Unidad de Energ\u00eda Solar Fotovoltaica del CIEMAT.<\/p>\n

E-mail: susanamaria.fernandez@ciemat.es<\/span><\/a><\/p>\n

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Autores:\u00a0 Susana M\u00aa Fern\u00e1ndez Ruano. Unidad de Energ\u00eda Solar Fotovoltaica. Departamento de Energ\u00eda. CIEMAT. Andrea In\u00e9s, Sergio Garay, Israel Arnedo. Das Nano Company. En 2004, gracias a los Doctores K. Novoselov y A. Geim, se consigui\u00f3 aislar el grafeno a temperatura ambiente utilizando un m\u00e9todo tan simple como es la cinta Scotch. Este descubrimiento fue tan rompedor que bien vali\u00f3 el Premio Nobel de F\u00edsica en 2010. Desde aquel momento, se prometen miles de aplicaciones en sectores muy dispares para este material incre\u00edble, y se piensa que podr\u00e1 a llegar a ser tan relevante que sustituir\u00e1 materiales tan utilizados como\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[545,1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134108"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=134108"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134108\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":134118,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134108\/revisions\/134118"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=134108"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=134108"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=134108"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}