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Grafeno: un candidato improbable para sustituir al ITO en las pantallas planas

Amigos,

Vamos a ver cómo está Rob, mientras Patty está fuera...

Rob se despidió de Patty con la mano mientras ella se alejaba en coche hacia el aeropuerto para asistir a una conferencia de una semana. Ahora que ella era profesora y él estudiante de posgrado en la Ivy U, rara vez viajaban y él sabía que la iba a echar de menos. Sus hijos gemelos estaban a su lado, con lágrimas en los ojos al ver a su madre alejarse en coche. Menos mal que la madre de Patty había aceptado quedarse con ellos mientras Patty estaba fuera. Qué suerte tener unos padres y unos suegros tan maravillosos, pensó Rob.

Rob sentía que era un buen padre y esposo, pero tenía claro que Patty era el pilar de la familia. Por eso, cuando ella se fue, las cosas ya no fueron iguales. Al pensar en ella, no pudo evitar sonreír al recordar cómo a veces le faltaba confianza y él tenía que estar ahí para apoyarla en esas situaciones. La última vez fue la noche antes de su primera conferencia en la Universidad Ivy.

Rob llegó a su oficina y trabajó durante unas horas y, más tarde, se fue a comer con algunos de sus compañeros de posgrado. Rob era unos diez años mayor que ellos, pero, en todo caso, parecía más joven y en mejor forma. Esa comida fue un poco inusual, ya que Rob solía comer con Patty y Pete, pero Pete estaba con su nueva novia, Janis.

Su pequeño grupo había decidido dar un pequeño paseo fuera del campus e ir al Salt Hill Pub. Gran parte de la conversación giró en torno a que Rob era estudiante de posgrado y padre, mientras que su esposa era profesora. Todos sus amigos de la universidad parecían admirar a Patty. A Rob le resultaba conmovedor y un poco divertido. Era una confirmación más de que era un tipo afortunado.

De vuelta en la oficina, Rob estaba listo para ponerse a trabajar en el artículo que estaba escribiendo como parte de su tesis. Su iPhone 4S vibró y vio que Patty le había enviado un mensaje de texto diciendo que había llegado bien. Miró el iPhone y pensó que Apple podría estar perdiendo un segmento de mercado si no fabricaba un teléfono más pequeño que el iPhone 6 y el 6 Plus; no todo el mundo quiere un teléfono grande. Él necesitaba cambiar el suyo pronto, pero se estaba resistiendo porque quería uno más pequeño.

Rob revisó su correo electrónico y encontró una nota de un colega sobre un artículo que trataba del grafeno como posible sustituto del óxido de indio y estaño (ITO) en las pantallas planas. Dado que este tema estaba relacionado con su tesis doctoral, rápidamente hizo clic en el enlace al artículo titulado «Grafeno: casi el sustituto ideal del óxido de indio y estaño (ITO)». El artículo contenía todos los conceptos erróneos sobre el ITO y las razones por las que debería sustituirse. La primera era que el indio es caro y escaso, lo cual no es cierto. Entonces se le ocurrió que él sabía algo que casi nadie más sabía: que el coste procesado del ITO era solo de alrededor del 10 % debido al metal de indio, y el resto correspondía al procesamiento. Otro concepto erróneo es que el ITO es frágil, cuando en realidad se puede enrollar alrededor de una moneda de un centavo. Sin embargo, el artículo omitía un punto importante sobre el grafeno: el grafeno no es realmente tan transparente.

En las conversaciones que Rob mantuvo con David Socha, de Indium Corporation, David explicó que, aunque el grafeno tiene la mejor conductividad eléctrica, cada capa atómica absorbe alrededor del 2 % de la luz incidente. Por lo tanto, se puede ver a través de unas pocas capas de grafeno, pero la luz se atenúa rápidamente a medida que se añaden capas. El hecho mismo de que el grafeno sea un tan buen conductor eléctrico limita su transparencia. La gente tiende a pensar que el grafeno es transparente, pero solo cuando se considera una capa atómica, como se muestra en la figura siguiente. Sin embargo, se necesita más de una capa si se quiere utilizar el grafeno en pantallas planas como sustituto del ITO. Estas capas hacen que el grafeno sea rápidamente menos transparente que el ITO.

Figura 1. El grafeno es el mejor conductor de electricidad, pero cada capa absorbe alrededor del 2 % de la luz incidente. Para igualar la conductividad eléctrica del ITO, se necesitan múltiples capas de grafeno. Estas múltiples capas de grafeno atenúan demasiada luz y hacen que el grafeno sea un competidor poco viable frente al ITO para las pantallas planas. Fuente.

Los cálculos posteriores han respaldado el argumento de David. Estos cálculos han demostrado que, para obtener una conductividad eléctrica equivalente a la del ITO utilizado en las pantallas planas, se necesitarían tantas capas de grafeno que este material no sería mejor que el oro en lo que respecta a la transmisión de la luz. Y nadie considera que el oro sea un candidato para sustituir al ITO; de hecho, la mayoría consideraría que el oro es opaco.

Salud,

Dr. Ron