El Grafeno

El Material del que Están Hechos los Sueños

graneo Cristian Estévez Ingeniero Mecánico Grafphene

     Mucho se ha hablado en los últimos años de un material excepcional con propiedades insuperables que podría revolucionar el mundo tal y como lo conocemos. Prácticamente cada mes sale a la luz una nueva utilidad de este material idílico que permitirá construir el futuro, aunque todavía estemos lejos de verlo en el día a día. Se trata de el grafeno.

El grafeno es una sustancia compuesta por carbono puro con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal, similar al grafito. Es 200 veces más resistente que el mejor de los aceros, pero su gran ventaja reside en que  su densidad es similar a la de la fibra de carbono. Pesa 5 veces menos que el aluminio. Constituye el componente estructural básico de todos los elementos grafíticos, incluido el propio grafito.

A pesar de sus excelentes características, el grafeno no es un material nuevo, ya que fue descrito por primera vez en los años treinta, aunque entonces se creía bastante inestable, y no fue hasta el año 2004 cuando se consiguió aislar. No obstante, su descubrimiento se produjo por casualidad, puesto que algunos investigadores se dieron cuenta de que al pegar una cinta adhesiva en el grafito quedaban en ella restos de carbono que, tras ser analizados, mostraban una nueva disposición de átomos de carbono e hidrógeno. Concretamente, el material surge cuando partículas de carbono muy pequeñas se agrupan de forma muy densa en láminas de dos dimensiones muy finas, del tamaño de un átomo, y en celdas hexagonales, de manera análoga a la estructura de un panal de abejas en dos dimensiones.

La potencialidad de este material es enorme, y viene determinada por sus excelentes características. Se estima que su dureza es aproximadamente 200 veces la del acero, con una elevada elasticidad y flexibilidad, lo que hace que se pueda moldear de múltiples maneras. Por otro lado, conduce extremadamente bien el calor, lo que es extraño en un material no metálico, y soporta bien la radiación ionizante. Además, reacciona químicamente con otras sustancias, por lo que puede servir de base para la creación de nuevos materiales, e impide que organismos vivos crezcan en él, lo que resulta extremadamente útil en la alimentación y biomedicina.

Son innumerables las aplicaciones que tiene el grafeno en el panorama tecnológico actual. Cada día salen a la luz nuevos escenarios en los que este material permitiría implementar importantes mejoras tecnológicas. Veamos algunos de ellos:

  • El grafeno en electrónica: Podría emplearse en la fabricación de microchips o de transistores, ambos elementos indispensables en cualquier dispositivo electrónico. Sus propiedades permitirían también la fabricación de elementos flexibles que podrían plegarse o enrollarse.
  • El grafeno en informática: Su uso en éste ámbito permite ordenadores 25 veces más rápidos que los actuales más potentes, basados en silicio.

  • El grafeno y las baterías: Sus características permitirían la creación de baterías de larga duración que podrían cargarse en muy poco tiempo.

  • El grafeno como chaleco antibalas: Varias pruebas realizadas a este material demuestran que su comportamiento sería superior al kevlar frente a disparos de bala. Además su reducido peso sería ideal para aplicaciones militares. Concretamente, esas pruebas demostraban que su resistencia era el doble.

  • El grafeno en la salud: Actualmente se encuentran en desarrollo unos parches de grafeno que serían capaces de medir constantemente el nivel de azúcar adecuado, además de administrar el tratamiento adecuado en tiempo real. Esto implica importantes avances en el tratamiento de la diabetes, ya que requiere de menos voluntad por parte del paciente. Por otro lado, se está trabajando en utilizar este derivado del grafito en el tratamiento contra el cáncer e incluso se desarrollan métodos para crear implantes musculares y óseos basados en este material.

  • El grafeno en robótica. En este aspecto existen ya varios avances, pero es notable el hecho de que en la Universidad de Glasgow han desarrollado un tejido basado en grafeno que permitiría a los robots tener un muy superior al del ser humano.

  • El grafeno en aviación: Dadas las características propias del grafeno la fabricación de aeronaves podría ver en sí misma una revolución. Magnates como el estadounidense Richard Branson están pensando ya en fabricar aviones de grafeno antes del año 2027.

Además de estas aplicaciones destacadas existen otras muchas en otros campos, lo que hace del grafeno el material del futuro, pues nos permite fabricar todo aquello que es posible en nuestros sueños pero irrealizable a día de hoy. La única desventaja que se le puede achacar sería la del coste actual de producción, aunque ya se está trabajando en procesos que reduzcan este costo.

Te dejo un video interesante sobre el grafeno. Para más información sobre este material haz click aquí.