Qué es el grafeno y cómo puede cambiar nuestras vidas




Grafeno

Hoy hablamos del grafeno, un material destinado a marcar un antes y un después dentro de un gran número de industrias. Os explicamos en qué consiste y por qué su aparición puede representar una nueva era en mercados como el de las telecomunicaciones, incluyendo ejemplos de lo que puede conseguir. ¿Nos acompañas?

Seguramente muchos de vosotros llevéis meses escuchando, viendo y leyendo sobre un misterioso material llamado grafeno y que promete ser la panacea no solo de las telecomunicaciones, sino de un incontable número de industrias y sectores que abarcan desde las redes de alta velocidad hasta la industria médica y farmacéutica. Es cierto que dicho compuesto puede suponer una revolución enorme que podría superar a hitos de la historia como el cambio de la era analógica a la digital. Sin embargo, ¿Qué es el grafeno?

El grafeno es un material formado por átomos de carbono, de la misma manera que lo son también otros materiales como el grafito, el carbón o incluso el diamante. Sin embargo, la peculiaridad del grafeno es que sus moléculas se distribuyen de manera hexagonal, lo que permite una unión prácticamente perfecta entre todas sus moléculas, piedra angular de sus grandes propiedades. Realmente no se puede decir que el descubrimiento de este material sea reciente, pues fue definido a finales de la década de los cuarenta, pero tuvimos que esperar hasta el año 2004 para conseguir aislarlo por primera vez, lo que valió el premio Nobel a los físicos Andre Geim y Kostya Novoselov. Bien, ahora que sabemos qué es el grafeno, vamos a adentrarnos en la razón de que esté suponiendo tal revolución, para lo que vamos a comenzar por dejaros con un interesante vídeo por cortesía de José Manuel Nieves, experto en tecnología del diario ABC.

Como no nos cansamos de repetir, estamos ante lo que puede ser una verdadera revolución y esto es así por sus impresionantes propiedades. El grafeno es un material extremadamente ligero gracias a su estructura laminar de tan solo un átomo de grosor, lo que además lo convierte en completamente flexible. Sin embargo eso no lo convierte ni mucho menos en un compuesto débil. Más bien todo lo contrario, pues tiene una dureza de hasta 200 veces el acero, muy similar a la del diamante con el que comparte la composición (Que no la estructura molecular). Estas son características suficientes para convertirlo en uno de los materiales más interesantes de los últimos tiempos, pero no son ni las únicas ni las más importantes, pues además es uno de los mejores conductores de la electricidad y el calor de la actualidad, presentando además un calentamiento mínimo y un consumo energético mucho menor al del silicio. Si esto no fuera suficiente, es completamente transparente, goza de una gran densidad y es capaz de transformar la luz en electricidad.

Así las cosas, estamos ante un material con la dureza del diamante, más ligero aun que la fibra de carbono, capaz de superar ampliamente al cobre como conductor e incluso al silicio en lo que a eficiencia energética. Características que, unidas a las que os hemos detallado en líneas anteriores abren una cantidad de alternativas inimaginables en todos los campos, desde la electrónica de consumo hasta la industria de las energías renovables. A continuación os detallamos brevemente algunas de sus principales aplicaciones.

Fabricación de smartphones, tablets y demás aparatos electrónicos:

Imaginad un smartphone que ocupa el tamaño de un mechero cuando está en nuestro bolsillo, que tras desplegarse un par de veces adopta el tamaño de un smartphone convencional para permitirnos realizar una llamada o navegar por internet y que, tras desplegarlo otras tantas veces más, se convierte en una pantalla de 10” para ver un vídeo con mayor comodidad. Imaginad además que dicho teléfono no pesará más de 20 o 30 gramos y que fuese capaz de soportar caídas, golpes y cualquier maldad que se nos pase por la cabeza. Parece de ciencia ficción, pero esto no es algo tan lejano gracias a la dureza, ligereza y flexibilidad del grafeno.

Grafeno-pantalla-flexible

Baterías más duraderas y con tiempos de carga casi simbólicos:

Bien, nuestro smartphone del futuro se ha quedado sin batería justo cuando vamos a salir de casa. ¿Qué os parecería recargar su batería en tan solo 15 minutos? ¿Y si esos 15 minutos fueran suficientes para olvidarnos de la carga durante una semana? Aunque también parece ciencia ficción, es una realidad gracias a la batería de grafeno desarrollada en la universidad de Northwestern en Estados Unidos, capaz de conservar 10 veces más de electricidad que las actuales baterías de Ion de Litio con tiempos de carga 10 veces más rápidos. Sin embargo esta es solo una de las iniciativas para crear nuevas y mejores baterías gracias al grafeno, pues en la universidad de UCLA han desarrollado también los llamados supercondensadores de grafeno, los cuales usando el grosor de un átomo son capaces de alimentar un LED durante 5 minutos tras un tiempo de carga de menos de 2 segundos.

Antenas de grafeno capaces de descargar Terabytes en segundos

Esta es otra de las grandes posibilidades que nos aporta el grafeno y que revolucionaría totalmente el mercado de la banda ancha gracias a la antena de grafeno en la que están trabajando desde Georgia Tech y con la que prometen alcanzar velocidades de hasta 100 terabits por segundo, sin apenas resistencia y con un tamaño diminuto, lo cual nos permitiría transferir de forma inalámbrica el contenido de un disco duro de tamaño medio en un tiempo inferior a un segundo.

Chips más pequeños, más delgados e infinitamente más rápidos

grafeno-chipsEn un momento en el que todo lo que sea electrónico debe de ser más pequeño y ligero, este revolucionario material abre la puerta de una nueva era a fabricantes tanto de ordenadores y smartphones como de cualquier tipo de componente electrónico. Actualmente la mayoría de los chips que se utilizan en circuitos integrados de teléfonos, tabletas u ordenadores están fabricados con silicio. Sin embargo, la alta conductividad, eficiencia energética y reducido tamaño del grafeno no solo permitirá reducir su tamaño, sino que según nos cuenta Tomás Palacios, físico español y líder del equipo del MIT (Instituto tecnológico de Massachusetts) encargado de la fabricación de los primeros circuitos electrónicos de grafeno, estos podrían llegar a velocidades entre 10 y 100 veces superiores a las de los chips actuales.

Estas son algunas de las aplicaciones que este material nos permitirá y que hemos querido destacar, pero son solo una pequeña parte de la infinita lista. Actualmente se investigan sus posibilidades en un gran número de campos, con estudios que permiten tanto batir nuevos retos en lo que a eficiencia de células solares se refiere o conseguir producir gas natural mediante membranas de grafeno.

¿Cómo y cuándo?

Esa es la gran pregunta y tiene demasiadas respuestas. De la misma manera que no todos los diamantes cuestan lo mismo y que no todos los plásticos son iguales, hay distintas clases de grafeno, por así decirlo, dependiendo de su calidad y su pureza y por tanto, se necesitan distintas clases de grafeno para cada una de las aplicaciones posibles. Además, uno de los grandes retos a los que nos enfrentamos a día de hoy es la de conseguir una manera de producir grafeno de forma eficiente y a gran escala. Centrándonos en el cuando y según la hoja de ruta publicada por Kostya Novoselov, premio Nobel de física y uno de sus descubridores, las primeras apariciones en el mercado llegarían dentro de uno o dos años y estarían centradas en las nuevas pantallas táctiles. Para empezar a ver dispositivos completamente flexibles tendremos que esperar cerca de una década y dos décadas para la sustitución del Silicio en componentes electrónicos. Sin embargo esto solo son estimaciones que se basan en los actuales procedimientos para la producción del compuesto, por lo que la consecución de nuevos avances en estos procedimientos podría agilizar estos plazos. De momento nos quedamos en que el material está ahí y con que, antes o después, va a suponer un enorme cambio en nuestras vidas. ¿Qué te parecen las enormes posibilidades del grafeno? ¿Hasta qué punto crees que afectará a nuestro día a día?

Más información sobre el Grafeno: Grafeno.com




Enlace de la noticia: Aquí

Danos tú opinión!

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *