¿Qué es el grafeno y por qué lo relacionan con la “salvación del mundo”?

El material descubierto hace 20 años es más duro que el acero y más liviano que el aluminio, esta semana se convirtió en tendencia por su versatilidad

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Sensor electrónico basado en grafeno que puede "probar" perfiles de sabor. (Das Research Lab/Penn State)
Sensor electrónico basado en grafeno que puede "probar" perfiles de sabor. (Das Research Lab/Penn State)

En octubre de 2004, los físicos Andre Geim y Konstantin Novoselov inmortalizaron sus nombres dentro del mundo de la ciencia al publicar a través de la Universidad de Manchester el descubrimiento de un nuevo material basado en una forma cristalina del carbono al cual llamaron “grafeno”.

Este componente tiene características que lo hacen único tales como una dureza 200 veces superior a la del acero, 5 veces más ligero que el aluminio además de ser flexible. Es por esto que cuando se publicó este hallazgo las expectativas puestas en el material eran muy altas al punto de apodar al grafeno como “el material del futuro” y de condecorar a sus descubridores con el Premio Nobel de Física en 2010.

Sin embargo, la aplicación de la estructura carbónica en productos tardó años, por lo que la comunidad científica llegó a creer que el grafeno no era tan prometedor como se llegó a pensar en un inicio, y si bien es cierto que hubo un entusiasmo desmedido por el hallazgo actualmente este material gana terreno en campos como la medicina y los energéticos que apuntan al componente como el inicio de nueva era tecnológica según reportó CNN.

¿Cómo usamos el grafeno en la actualidad?

Dispositivo de grafeno cultivado en un chip de sustrato de carburo de silicio. (Georgia Institute of Technology)
Dispositivo de grafeno cultivado en un chip de sustrato de carburo de silicio. (Georgia Institute of Technology)

Empezar a incluir este componente en productos seguros fue más complicado de lo que se creía en un inicio, pero con el trabajo de científicos y desarrolladores en los últimos años, poco a poco el grafeno comienza a sustituir otros materiales.

Actualmente sus usos más comunes están en la fabricación de neumáticos de autos y bicicletas más resistentes, también en baterías y supercondensadores, lo que permite tiempos de carga más rápidos y una mayor duración.

Además, el componente carbónico ya forma parte de dispositivos electrónicos de última generación como las innovadoras pantallas flexibles o en partes de los drones.

En el campo de la medicina, La empresa catalana InBrain Neuroelectronics logró completar un hito al conseguir la resección de un tumor cerebral con una tecnología hecha de grafeno apodada BCI-Tx capaz de diferenciar entre tejido cerebral sano y tejido cerebral canceroso con una precisión hasta ahora imposible con los materiales que se utilizan habitualmente en un quirófano.

Esta fue la primera vez que un dispositivo hecho de grafeno se introdujo con éxito dentro del cuerpo humano y marca un precedente para la elaboración de placas de este material que sustituyan al acero y el titanio según reportó la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB).

Las posibles aplicaciones del grafeno en el futuro

Los investigadores de ETH tomaron imágenes de vórtices de electrones en un grafeno. (CHAOXIN DING/ETH ZURICH)
Los investigadores de ETH tomaron imágenes de vórtices de electrones en un grafeno. (CHAOXIN DING/ETH ZURICH)

La comunidad científica aún mantiene ciertas expectativas sobre el grafeno, ya que podría cambiar por completo nuestra forma de relacionarnos con la tecnología, el sitio web de la empresa de energéticos Repsol compartió las áreas donde se espera utilizar el material.

El sector energético

El uso del grafeno en la fabricación de baterías recargables podría suponer un gran salto hacia la eficiencia energética. Gracias a las propiedades del grafeno, estos materiales evitarían que los dispositivos se sobrecalienten, por lo que serían más duraderos, además de ligeros.

En la construcción

El uso del grafeno aplicado a la construcción promete mejorar el aislamiento térmico de los edificios. Y no solo eso, sino que podrían ser más resistentes a la corrosión, a la humedad y al fuego y, por tanto, más duraderos y eficientes.

Los materiales de construcción utilizarían componentes respetuosos con el medioambiente, como el ‘hormigón verde’, un material ecoeficiente que es más resistente que el actual.

En la electrónica

Con la aplicación de este material, se fabricarían dispositivos más pequeños, ligeros, duraderos y eficientes, imposibles de obtener con los componentes que se utilizan a día de hoy.

Además, las propiedades del grafeno aplicadas a los circuitos electrónicos, conseguiría que los dispositivos ‘sean inmunes’ a la humedad, una de las principales causas de deterioro.

A todo ello, se le suma su excelente conductividad térmica y eléctrica, 1.000 veces mejor que la del cobre.

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