13 Feb 2019 Grafeno, el material del futuro
¿Qué es el grafeno, y por qué lo llaman el material del futuro?
Probablemente a estas alturas ya hayas escuchado hablar del grafeno, ese material con infinidad de propiedades, entre las que destacan su dureza, su conductividad y ligereza, que promete revolucionar la tecnología del futuro.
Si es así, no estás nada equivocado. El grafeno no es algo nuevo; se conoce desde la década de 1930, pero no fue hasta el 2004 cuando los doctores Konstantin Novoselov y Andre Geim consiguieron aislarlo a temperatura ambiente por un método de cinta adhesiva. Este descubrimiento fue tan revolucionario que en el 2010 ambos científicos recibieron el Premio Nobel de Física.
Para principios de aquella década, el grafeno estaba en todas las conversaciones; debido a sus increíbles propiedades mecánicas, químicas, magnéticas y ópticas, el grafeno se convirtió en uno de los nanomateriales más estudiados, y hasta la fecha, es la más fuerte promesa de un material que pueda aplicarse en sectores muy dispares, desde la electrónica hasta la biomedicina, e incluso que pueda llegar a sustituir materiales tan importantes como el silicio.
¿Qué es el grafeno y cómo se obtiene?
El grafeno es un material nanométrico bidimensional, consistente en una sola capa de átomos de carbono. Estos átomos están fuertemente cohesionados en una estructura hexagonal, semejante a la de un panal de abejas.
En realidad, el grafeno proviene del grafito, lo que lo hace muy abundante en la naturaleza. En 1986, se recomendó el uso de la palabra grafeno para nombrar a cada una de las láminas individuales de carbono que componen el grafito. Así, un milímetro de grafito contiene tres millones de capas de grafeno.
Que el grafeno tenga el espesor de un átomo (monocapa) significa que es extremadamente fino, un millón de veces más fino que una hoja de papel. De ahí que se le considere un material bidimensional, el único capaz de mantenerse estable hasta con el grosor de un átomo.
El grafeno se puede extraer del grafito por simple exfoliación, pero esto es demasiado costoso para la producción en masa. Otros métodos propuestos para la extracción del grafeno incluyen la formación de capas de grafeno quemando carburo de silicio o por deposición química de vapor de carbono en la superficie de algunos metales como el cobre o el níquel.
Propiedades y aplicaciones
No por nada, el grafeno es conocido como el “material del futuro” o incluso “material de Dios”, sus características muy peculiares -por no decir asombrosas- lo hacen un material único en el mundo.
Además de su extremada delgadez, su transparencia y su flexibilidad, es el material más fuerte que se conoce en la naturaleza, 200 veces más resistente que el acero, posee una alta conductividad térmica y eléctrica, lo que lo hace ideal para la industria tecnológica.
Además de esto, tiene increíbles propiedades mecánicas, químicas, magnéticas y ópticas.
Desde computadoras, tabletas, celulares, automóviles, equipos de música, aviones, o satélites espaciales, el grafeno puede ser utilizado prácticamente en todos los secotres de nuestra vida.
Varias son las compañías que ya están implementando el grafeno en su producción. Ejemplo de ello es Nokia, IBM, o incluso FancyWhoop, una compañía que fabrica baterías para drones y coches teledirigidos. Entre las fuertes promesas de las baterías de grafeno está el poder cargar 3 celulares en tan solo 5 minutos.
En el campo de la biomedicina, el grafeno también está revolucionando las cosas. Diversos investigadores han estado, por años, tratando de idear soluciones con este material para atacar diversas enfermedades humanas. Algunos ejemplos son sensores capaces de detectar actividad eléctrica en un área del cerebro, o un implante para mejorar el diagnóstico de la epilepsia y el daño cerebral.
Así bien, el grafeno tiene las características necesarias para invadir muchos sectores de nuestra vida diaria; para principios de la década de 2010, el grafeno prometía justamente esto, cambiar el futuro. Diez años después, este futuro no parece haber llegado.
Si bien existen muchas compañías que ya lo están implementando, aún falta mucha investigación y, sobre todo, métodos de extracción, que ayuden a producir grafeno a escala industrial y a bajos costos. A medida que se logre descifrar el proceso y se pueda controlar el tamaño podremos ver en todos los productos que utilizamos el grafeno que tanto esperamos.
Fuentes:
Britannica
Graphenano
El País
La Vanguardia
Imagen por www.nobbot.com