As técnicas de transferência de grafeno envolvem métodos para mover o grafeno do seu substrato de crescimento para um substrato alvo para várias aplicações. O método mais comum e eficaz envolve a utilização de um polímero de suporte, como o poli(metacrilato de metilo) (PMMA), para facilitar a transferência sem danificar o grafeno. Este processo começa por revestir o grafeno com PMMA, decapando o substrato original e, em seguida, transferindo o grafeno revestido com PMMA para o novo substrato. Foram testados outros polímeros de suporte, como a fita de libertação térmica e o PDMS, mas o PMMA revelou-se mais eficaz devido à sua capacidade de minimizar os danos durante a transferência.
Outra abordagem é o crescimento direto do grafeno em substratos não metálicos, o que é preferível para evitar o processo de transferência. Este método requer temperaturas elevadas, catálise assistida por metal ou CVD com plasma para compensar a atividade catalítica mais fraca das superfícies não metálicas. Embora a qualidade do grafeno produzido desta forma não seja tão elevada e os mecanismos dos grupos reactivos em superfícies não metálicas não sejam totalmente compreendidos, o crescimento direto continua a ser um objetivo desejável devido ao seu potencial para eliminar a necessidade de transferência.
A hibridação com outros materiais 2D, como filmes de h-BN ou heteroestruturas de WS2-grafeno, também oferece um método para melhorar as propriedades e aplicações do grafeno. Estes híbridos podem ser criados por transferência camada a camada ou por crescimento direto, sendo este último mais escalável e menos sujeito a contaminação.
Em contextos industriais, o método mais bem sucedido para sintetizar películas de grafeno uniformes de grande área envolve a deposição de vapor químico (CVD) de metano em folha de cobre. Este método permite a produção em grande escala e pode ser optimizado para um maior rendimento utilizando técnicas como os processos "batch-to-batch" (B2B) ou "roll-to-roll" (R2R).
Para aplicações que requerem grafeno em substratos não metálicos, o processo de transferência envolve normalmente o revestimento do grafeno com PMMA, a gravação do substrato metálico, a limpeza da película de grafeno/PMMA com água desionizada e a sua transferência para o substrato alvo. O PMMA é posteriormente removido com acetona, deixando uma película de grafeno limpa no substrato desejado.
Em geral, a escolha da técnica de transferência depende dos requisitos específicos da aplicação, com considerações para minimizar os danos, manter a limpeza e garantir a rentabilidade e a escalabilidade.
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