GRAFENO:

POSIBILIDADES Y RETOS

Pedro Martín VelascoResponsable Técnico

GRAPHENETECH (2011)

I + D + i: Grafeno

Equipo multidisciplinar

10 doctores y titulados superiores (Física, Química e Ingeniería)

(Programas INNCORPORA e IMPULSO)

Presentación de la empresa

Colaboraciones iniciales ICMA‐CSIC e INA

Tecnología novedosa: métodos respetuosos medio ambiente

EFICIENCIA ENERGÉTICA APLICADA (2009)

Empresa de base tecnológica

Tecnología y Diferenciación

Métodosde

síntesis

Exfoliación Micromecánica

Procesado de Nanotubos

Pequeña escalaAlto costeAlta calidad

Escala MediaRelativo Bajo CosteAlta ProducciónAlta Calidad

Planta piloto de producción 

industrial de diseño propio

Escalabilidad manteniendo la 

calidad y cristalinidad

Grafeno de 5 a 20 capas en 

formato polvo o suspensión

200 kg/día

Reducción de costes

http://www.luxresearchinc.com/news‐and‐events/press‐releases/read/graphene‐market‐set‐40‐annual‐growth‐reaching‐126‐million‐2020

Mercado internacional

Previsiones mercado del grafeno: crecimiento 40% anual del 2012 al 2020(De 9 millones $ en 2012 a 126 millones $ en 2015)

Inversión en empresas productoras de grafeno (Market Perspective Graphene 2013)

(EEUU)(EEUU)

(EEUU)

(EEUU)

(EEUU)

(EEUU)

(EEUU)

(EEUU)

(EEUU)

(TURKEY)

(UK)

(UK)

(UK)

(KOREA)

Mercado internacional

Inversión en empresas productoras de grafeno (Market Perspective Graphene 2013)

(EEUU)(EEUU)

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(TURKEY)

(UK)

(UK)

(UK)

(KOREA)

Mercado internacional

XG SciencesXG Sciences

PRODUCTOS: Nanoplatelets de grafeno (xGnP®) diferentes calidades (polvo y disolución)

APLICACIONES:

1) Materiales compuestos

2) Materiales almacenamiento energía (baterías ion‐litio, baterías plomo‐ácido)Colaboración con 

Samsung SDI

3) Tintas conductoras para circuitos eléctricos y recubrimientos

Spin‐off de la universidad de Michigan 

Presupuesto inicial de 1 millón $

Método químico de dispersión acuosa

Nueva planta de producción capacidad 

de 80T/año

VorbeckVorbeck

Trabaja conjuntamente con la Universidad de 

Princeton y el Pacific Norwest National

Laboratory

Patente de producción licenciada a Aksay Labs

(basada en la exfoliación térmica de grafito 

expandido)

PRODUCTOS Y APLICACIONES:

1) Vor‐X (grafeno en polvo)2) Vor‐Ink (tinta conductora de grafeno: producción anual de 40T)3) Vor‐Flex (composite elastómero‐grafeno) mejora rigidez, dureza, resistencia al 

choque térmico de los elastómeros4) Vor‐ Charge (baterías con ánodo de grafeno) mejoran ciclo de vida de producto y 

empo de recarga (  ̴15 min)

Angstron MaterialsAngstron Materials

Empresa participada por Nanotek Instrument

Proveedora de Graphene Chemical Industries (Turquía)

Producción anual de 300T de grafeno mediante 

exfoliación

Ampliación de capital para alcanzar las 1300T a finales 

de 2015

Escisión bajo la marca Angstron Supercapacitator

(supercondensadores con láminas curvas de grafeno)

PRODUCTOS: Grafeno en polvo (GNP) y óxido de grafeno

APLICACIONES:

1) Industria aeroespacial y automoción mejora propiedades termo‐mecánicas, ligereza, 

propiedades barrera, retardancia a la llama, conductividad

2) Baterías de ión litio de alta capacidadmejora la capacidad de carga y el ciclo de vida

Aplicaciones en dispositivos electrónicos, transistores, chips:

Sensores para detección de moléculas, contaminación, virus, etc. 

Pantallas táctiles. 

Transistores potencialmente hasta cien veces más rápidos que los de silicio (High‐frequency, scaled graphene transistors on diamond‐like carbon Y. Wu et al, Nature 472 (2011), pp 74–78)

Aplicaciones en fotodetección:

Placas solares más eficientes. 

Paneles solares más baratos y duraderos en el futuro

El objetivo es conseguir una mayor eficiencia(High Efficiency Graphene Solar Cells by Chemical Doping X. Miao et al. Nano Lett., 2012, 12 (6), pp 2745–2750)

Retos y OportunidadesRetos y Oportunidades

Aplicaciones en Supercondensadores/Acumuladores/

Baterías ultrarrápidas:

Baterías de ión‐litio(In‐Plane Vacancy‐Enabled High‐Power Si–Graphene Composite Electrode for Lithium‐Ion Batteries, 

H. Kung, Advanced Energy Materials Volume 1, Issue 6, pages 1079–1084 (2011))

Baterías recargables de Ni‐Fe(An ultrafast nickel–iron battery from strongly coupled inorganic nanoparticle/nanocarbon hybrid materials, H. Wang et al. Nature Communications 3, 

Article number: 917)

El grafeno incrementa la capacidad de almacenamiento eléctrico y mejora la velocidad de carga y descarga,

consiguiendo baterías ligeras, más duraderas y disipadoras de calor

Transistores de grafeno(http://www.abc.es/20110413/tecnologia/abci‐lanza‐transistor‐grafeno‐rapido‐201104131546.html) 

Retos y OportunidadesRetos y Oportunidades

(http://www.extremetech.com/extreme/175727‐ibm‐builds‐graphene‐chip‐thats‐10000‐times‐faster‐using‐standard‐cmos‐processes)

Aplicaciones en materiales compuestos

Pipetas conductoras de PP con grafeno para tecnología médica

Material conductor eléctrico sin carga estática 

Retos y OportunidadesRetos y Oportunidades

Aplicaciones en el campo delas lentes de contacto 

inteligentes (proporcionan visión UV e IR)

Todas las cámaras de seguridad pasivas y activas tendrán su 

implementación garantizada, haciendo de la detección térmica un uso 

normal para todos los seres humanos.(http://www.extremetech.com/extreme/178593‐graphene‐smart‐contact‐lenses‐could‐give‐you‐

thermal‐infrared‐and‐uv‐vision)

Aplicaciones en purificación de aguas

Material superporoso de gran superficie permite eliminación de iones metálicos pesados y 

contaminantes orgánicos solubles en agua (http://grafeno.com/grafeno‐agua‐pura‐para‐el‐mundo)

•Buenas propiedades mecánicas  

• Flexibilidad•Conductividad 

•Conductividad•Buenas propiedades de impresión

•Resistencia al rayado• Capacidad de autolimpieza

•Rapidez de carga•Disipación de calor• Ligereza•Durabilidad

•Conductividad• Ignífugo• Flexibilidad• Ligereza

Materiales compuestos(carga grafeno)

Baterías

Material deportivo 

Resinas

Siliconas

Tintas conductoras y pinturas

Retos y OportunidadesRetos y Oportunidades

www.graphene‐tech.net

Posibles colaboracionesPosibles colaboraciones

¡¡MEJOR FORMA DE CONSEGUIR POSICIONAMIENTO!!

CLÚSTER DE GRAFENO A NIVEL NACIONAL

COLABORACIÓN MAS DIRECTA ENTRELOS MIEMBROS

ACTIVIDADES DE DIFUSIÓNY FOMENTO DEL SECTOR

PROYECTOS CONJUNTOSDE I+D+i

PROGRAMAS DE ATRACCIÓN DE INVERSORES FOMENTO DE LA INTERNACIONALIZACIÓN

OBTENER FINANCIACIÓN

GRACIAS POR SU ATENCIÓN