Grafeno, el material del futuro
Nunca un material ha suscitado tanto interés mundial como el grafeno, sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en patrón regular hexagonal, similar al grafito, con una longitud de un átomo de espesor. Además de ser muy ligero, se considera 200 veces más fuerte que el acero, su densidad es aproximadamente la misma que la de la fibra de carbono, y es cinco veces más ligero que el aluminio.
A pesar de que han pasado ya 12 años desde su síntesis por los científicos Andrei Geim y Kostya Novoselov, de Manchester, su versatilidad industrial está más que demostrada en los mejores laboratorios de todo el mundo con resultados espectaculares en el campo que sea. Y hoy en día es considerado por muchos como el material del futuro.
Con espectaculares propiedades mecánicas, ópticas y eléctricas, este material destaca por ser durísimo, transparente, flexible y tener una elevadísima conductividad eléctrica y térmica. Dichas características lo dotan de un gran número de aplicaciones, razón por la cual la Comisión Europea ha hecho del grafeno el centro de uno de sus proyectos estrella durante los próximos años, con una inversión de más de 500 millones de euros hasta 2023.
Puesto en marcha en Granada (España), y consta de un laboratorio llamado Laboratorio de Grafeno y Semiconductores Bidimensionales, el cual constituye uno de los espacios públicos más completos de Europa, comparable a los ya existentes en la Universidad de Cambridge (Reino Unido) o de Stanford (Estados Unidos).
El laboratorio dispone de los equipos necesarios para obtener películas de grafeno CVD (Chemical Vapor Deposition) de hasta 25 por 10 centímetros de tamaño y transferirlos a diferentes sustratos o soportes, tanto rígidos como flexibles. Junto con el grafeno de tipo CVD, también se han desarrollado las técnicas para obtener suspensión de óxido de grafeno a partir de polvo de grafito. Esta técnica permite obtener patrones de grafeno y estructuras bidimensionales de grafeno sobre diferentes sustratos, con los que se pueden desarrollar antenas flexibles, sensores y dispositivos pequeños similares a un parche, que pueden ser adheridos a un producto, un animal o una persona y contienen antenas para permitirles recibir y responder a peticiones por radiofrecuencia.
Una de las ideas más trascendentales será la de Grabat Energy (empresa española de nanotecnología enfocada a la energía), quien promete poner en el mercado una batería que dotará a los coches de una autonomía de más de 1.000 kilómetros, lo cual pondrá en apuros al mundo del petróleo en cuanto al transporte se refiere. Pero no sólo esta idea es sorprendente, existen muchos avances espectaculares para 2016: tres de las empresas más importantes de telefonía en el mundo, Apple, Samsung y Huawei, hace tiempo que persiguen la implementación del material en sus productos. Bill y Melinda Gates trabajan en encontrar un condón tan fino y resistente que a la gente no le parezca molesta su utilización, para así poder evitar la proliferación de enfermedades sexuales, los primeros prototipos se verán a la luz a finales de este año. Las bombillas de grafeno están proyectadas para su comercialización a mediados de este año. También se podrán ver las posibilidades del material para el amplio mercado de la energía solar, utilizando el carbono como sustrato en lugar del silicio, el cual hará que se hunda más aún el precio de la energía en beneficio del planeta.
Las pilas del futuro no necesitarán recargas ni irán a parar al contenedor porque gracias al grafeno se alimentarán sencillamente del aire que respiramos, para esto se ha creado una membrana ultrafina que puede ser fácilmente atravesada por los protones, es decir, los átomos de hidrógeno del aire desprovistos de sus electrones. Una verdadera sorpresa porque se pensaba que el grafeno era impermeable a todos los líquidos y gases. Por si fuera poco, la nueva membrana capta eficazmente el hidrógeno presente en el aire cuando la atmósfera está húmeda, lo que la convierte en la cubierta ideal de las pilas del futuro. Bastará con aplicar una pequeña corriente para que las nuevas baterías capturen el gas del aire, lo quemen y proporcionen una fuente de energía eléctrica limpia y prácticamente inagotable.
Respecto a lo anterior, empresas del Parque Tecnológico Ciencias de la Salud (PTS) de Granada, están desarrollando biosensores que permitirán detectar el virus de papiloma humano y otras con firmas especializadas en la fabricación de nanotela y nanopartículas para usar el grafeno como electrodos transparentes acoplados.
Todos los avances mencionados son maravillosos, aunque realmente no sabemos ni en que empresa o sector se llevará la primicia, la principal dificultad radica en la obtención de grandes cantidades de grafeno, con calidad y tamaño suficientes que permitan su aplicación real en la industria, de ahí que el futuro de esta sustancia siga planteando actualmente tantas posibilidades como retos tecnológicos. Lo que sí podemos asegurar es que este 2016 se presenta fascinante en cuanto a su implementación en todos los rincones del planeta.
Lic. Jessica Y. Martínez Flores.
https://es.wikipedia.org/wiki/Grafeno
http://grafeno.com/grafeno-2016/