Grafeno

Es muy probable que en alguna ocasión hayáis escuchado algo sobre el grafeno y cómo este material está llamado a convertirse en el Santo Grial de la tecnologí­a. El grafeno podrí­a darnos baterí­as de mayor duración y carga ultrarrápida, procesadores 10 veces más potentes que los actuales, conexiones de Internet mucho más rápidas que la fibra óptica, coches más resistentes, edificios autosuficientes, avances en el campo de la medicina… Y así­ podrí­amos seguir todo el dí­a. Y es que este material tiene unas caracterí­sticas tan impresionantes que podrí­a servir prácticamente para cualquier aplicación. Pero, ¿qué es el grafeno exactamente? ¿Qué aplicaciones reales tendrá en nuestro dí­a a dí­a? Vamos a repasar cómo el grafeno podrí­a cambiar nuestras vidas en los próximos años.

¿Qué es el grafeno?

Primero es esencial conocer qué es exactamente el grafeno. El grafeno es un cristal de carbono en el que los átomos están dispuestos en un plano de forma hexagonal. Está compuesto por átomos de carbono e hidrógeno ordenados en forma de panel de abeja. El grafeno se obtiene a partir del grafito, un material abundante en la naturaleza que podemos encontrar, por ejemplo, en las minas de los lápices. Este nuevo material se descubrió de casualidad en la década de 1930, cuando un investigador decidió analizar qué quedaba en las tiras adhesivas que se utilizaban para conseguir un grafito más puro. Sin embargo, no fue hasta 2004 cuando unos cientí­ficos rusos consiguieron aislarlo a temperatura ambiente, investigación que les supuso el Premio Nobel en 2010.

Grafeno

¿Qué propiedades tiene el grafeno?

El grafeno combina una serie de propiedades difí­ciles de encontrar en cualquier otro material conocido. Es un material con una alta conductividad térmica y eléctrica, lo cual permite su uso para prácticamente en cualquier campo. Es un material muy duro, resistente, flexible y muy ligero. Según algunas investigaciones, el grafeno es doscientas veces más duro que el acero e incluso más duro que el diamante. Además, su flexibilidad permite moldearlo según como se necesite en cada ocasión. Y por si todo esto fuera poco, el grafeno es capaz de generar energí­a a través del sol, lo cual le convierte en el material ideal para la búsqueda de energí­as limpias.

Aplicaciones del grafeno

Grafeno

Dadas sus caracterí­sticas, podrí­amos decir que las aplicaciones del grafeno son prácticamente infinitas. Cualquier campo o industria se podrí­a beneficiar del uso de este material. Desde su aplicación en el campo de la medicina hasta la fabricación de aviones, pasando por la construcción. Sin embargo, es en la electrónica donde podrí­amos ver sus mayores aplicaciones y, probablemente, será el campo en el que primero veamos aparecer este nuevo material. Por ejemplo, sustituyendo el silicio por el grafeno en la fabricación de procesadores se podrí­an conseguir chips mucho más rápidos y eficientes a la hora de gestionar el calor producido. También podrí­a utilizarse para construir discos duros con una capacidad mucho mayor que la de los actuales discos. Y eso que ya hablamos de discos con capacidades impresionantes de más de 15 TB.

Por otro lado, los fabricantes de paneles podrí­an utilizar el grafeno para conseguir pantallas flexibles muy resistentes, aprovechando que este material es transparente. Utilizando el grafeno junto con una capa luminosa de tecnologí­a OLED, se podrí­an fabricar pantallas totalmente flexibles y con una buena calidad de imagen. Esto abrirí­a un nuevo mundo de posibilidades para crear dispositivos móviles adaptados al cuerpo del ser humano, los llamados wereables o tecnologí­a para llevar.

Otra aplicación muy interesante para nuestro dí­a a dí­a serí­a la fabricación de baterí­as con diez veces más capacidad y capaces de cargarse en segundos. Y no hablamos sólo de baterí­as para smartphones o dispositivos portátiles, también se podrí­a aplicar a las baterí­as de los coches eléctricos. Algunos investigadores hablan de una autonomí­a de 1.000 kilómetros y un tiempo de carga completo de sólo 5 minutos. Nada que ver que el panorama actual de los coches eléctricos, los cuales están muy limitados debido al uso de baterí­as actuales.

Incluso parece ser que se podrí­an mejorar los combustibles actuales mediante la creación de aditivos que mejoren el consumo y el rendimiento.

Grafeno

Aunque actualmente la fibra óptica todaví­a no llega a muchos hogares, el grafeno podrí­a dejar obsoleta esta tecnologí­a en los próximos años. Las propiedades de este material permitirí­an fabricar unos cables capaces de transportar la información 100 veces más rápido que la fibra óptica, suponiendo así­ una auténtica revolución en el mundo de las telecomunicaciones.

Como comentábamos al principio, este material es capaz de absorber la energí­a solar, así­ que serí­a ideal para sustituir a las actuales placas solares. Vale la pena recordar que hablamos de un material muy fino y ligero, así­ que simplemente se podrí­a adherir a los edificios para usar las fachadas como paneles solares.

Hemos comentado algunos usos que se le podrí­an dar al grafeno en algunos campos de la vida cotidiana, pero, como decí­amos, sus posibilidades son casi infinitas. En el campo de la medicina se podrí­a utilizar para mejorar el tratamiento contra el cáncer, ya que, según algunos estudios realizados, la combinación de este material con algunos fármacos podrí­a hacer que estos llegaran solamente a las células afectadas, aumentando así­ la efectividad del tratamiento. Otra de sus aplicaciones la encontrarí­amos en el campo de la biomedicina, mediante la creación de implantes que sustituyan a los tejidos orgánicos dañados. Por otro lado, la alta reactividad del grafeno hace que muchos investigadores estén probando la combinación de este material con diversos elementos quí­micos para crear posibles derivados.

¿Por qué no se utiliza ya?

Grafeno

Teniendo en cuenta todas sus propiedades y las maravillas que hemos comentado que se podrí­an hacer con el grafeno, todos nos preguntamos por qué no se está utilizando ya este material. Para que conserve todas las propiedades de las que hemos hablado, el mineral tiene que tener la mayor calidad posible, lo cual hace muy complicada su extracción. La forma de extracción que comentábamos al principio, es decir, con tiras adhesivas pegadas al grafito, consigue un grafeno de muy alta calidad, pero, como es lógico, la cantidad producida no es suficiente para un uso industrial.

Las diferentes industrias han estado probando otros métodos de extracción que podrí­an conseguir cantidades mayores de este material, pero el problema es que utilizando estos métodos el material pierde calidad y, por tanto, pierde algunas de sus propiedades. Así­ que, de momento, la producción de grafeno de alta calidad es muy costosa, de ahí­ que todaví­a no se esté utilizando para todas las aplicaciones que hemos comentado.

España en la fabricación de grafeno

Aunque en nuestro paí­s estemos acostumbrados a ir en la cola de las novedades tecnológicas, resulta que algunos de los mayores productores de grafeno del mundo son empresas españolas. Así­ pues, tenemos cuatro grandes referencias a nivel internacional dedicadas a este material que tienen sus fábricas en nuestro paí­s. La empresa Graphene Tech, ubicada en Zaragoza, es una de las empresas productoras del mejor grafeno, el que se obtiene mediante exfoliación del grafito. La empresa fabrica diferentes productos con este material, desde aditivos hasta tintas conductoras.

Grafeno

En nuestro paí­s tenemos también la empresa Graphenano, empresa lí­der mundial en la fabricación de óxido de grafeno con sede en Alicante. La empresa fabrica láminas de grafeno que vende a algunas empresas lí­deres en los diferentes mercados, pero también aditivos, sensores y muchos otros productos fabricados con este material.

Más orientada al ámbito experimental está Graphenea, empresa ubicada en San Sebastián que fabrica láminas de grafeno enfocadas a la investigación y desarrollo.

Por último, la empresa Avanzare, con sede en Logroño, se dedica a fabricar grafeno en polvo para uso industrial.

Como hemos podido ver, la producción del grafeno está en marcha, pero de momento los investigadores siguen intentando averiguar un método de extracción de este material que consiga cantidades suficientes para su uso a nivel industrial sin perder su pureza y manteniendo un precio económico. En el momento que lo consigan, muchos de los objetos que utilizamos en nuestro dí­a a dí­a podrí­an cambiar radicalmente. Esperaremos impacientes.

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