¿Qué es el Grafeno?
El
carbono es uno de los elementos químicos más importantes en la
naturaleza. Se encuentra en todos los seres vivos y, según se
distribuyan sus átomos, puede formar sustancias con distintas
características. A partir del carbono se consigue el grafeno. Este
material surge cuando pequeñísimas partículas de carbono se agrupan de
forma muy densa en láminas de dos dimensiones muy finas (tienen
el tamaño de un átomo), y en celdas hexagonales. Para que te hagas una
idea, su estructura es similar a la que resulta de dibujar un panal de
abejas en un folio. ¿Por qué en un folio? Porque es una superficie
plana, de dos dimensiones, como el grafeno.
El grafeno se obtiene a
partir de una sustancia abundante en la naturaleza, el grafito. Ésta,
forma parte de nuestra vida cotidiana, ya que se emplea para fabricar
muy variados objetos, desde la mina de los lápices hasta algunos
ladrillos.
Pese a que el grafeno se conoce desde la década de
1930, fue abandonado por considerarlo demasiado inestable. No fue hasta
muchos años después, en 2004, cuando los científicos de origen ruso
Novoselov y Geim consiguieron aislarlo a temperatura ambiente. Este
descubrimiento no fue baladí, pues gracias a él obtuvieron el Premio
Nobel en 2010.
Utilidad del Grafeno
Para
poder hacernos una idea de en cuántos campos distintos puede aplicarse
el grafeno, es necesario echar un vistazo a nuestro alrededor y ver todo
lo que nos rodea. Ordenadores, coches, teléfonos móviles y equipos de música son, por mencionar sólo algunos de ellos, cosas que encontramos frecuentemente en nuestra vida cotidiana en las que el grafeno se podría llegar a aplicar.
Por
sus propiedades, el grafeno puede servir como material en la
fabricación de aviones, satélites espaciales o automóviles, haciéndolos
más seguros. También en la construcción de edificios, pues los
convertiría en más resistentes.
Pero, sobre todo, destacan sus aplicaciones en el campo de la electrónica, donde a través de su capacidad para almacenar energía puede dotar a las baterías de una mayor duración y un menor tiempo de carga,
establecer conexiones más rápidas e incluso contribuir a mejorar el
medio ambiente sustituyendo a materiales contaminantes que hoy en día
nos vemos obligados a utilizar.
No hay que olvidar su relevancia
en el ámbito de la salud. Las prótesis de grafeno podrían sustituir a
las actuales, de diversos materiales. O incluso se podría aplicar para
mejorar el tratamiento de algunas enfermedades.
Por todo esto, no
es de extrañar que se diga que su utilidad es prácticamente ilimitada y
que las barreras a su aplicación únicamente son las de la imaginación
humana.
¿Cómo es el material del Grafeno?
El grafeno es un material que combina una gran cantidad de propiedades que no se dan juntas en cualquier otro compuesto. ¿Qué significa esto? Que es capaz de mejorar por completo las condiciones de cualquier superficie donde se aplique.
Y es que es un material muy duro, resistente, flexible y muy ligero;
lo que permite moldearlo según las necesidades de cada caso. Conduce
muy bien tanto el calor como la electricidad; y permanece en condiciones
muy estables cuando se le somete a grandes presiones.
Su futuro
en terrenos como la medicina se presenta realmente prometedor. ¿Un
ejemplo de en qué se podría usar? En las máquinas con las que se
realizan las radiografías. Éstas funcionan mediante radiaciones
ionizantes, unas formas de energía que hacen que los materiales que se
encuentran a su alrededor se desgasten muy pronto. Pues bien, el grafeno
ofrecería una duración casi infinita, por lo que la inversión que
habría que realizar en la adquisición del material sería, a la larga,
mucho menor.
Pero además, el grafeno es capaz de generar electricidad a través de la energía solar,
lo que le convierte en un material muy prometedor en el campo de las
energías limpias. Para que te hagas una idea de su potencial, si se
construyeran con grafeno las placas solares, podrían generar varias
veces más energía por hora que las actuales. ¿Será este material una de
las herramientas necesarias para superar la crisis energética que
previsiblemente se desatará cuando se agoten las reservas de petróleo?
¿Cómo se obtiene el Grafeno?
Llegados
a este punto, seguramente te preguntarás por qué, si el grafeno tiene
tantas cualidades y ofrece tantos beneficios, no se emplea para mejorar
nuestra calidad de vida.
La respuesta es sencilla. Para que
conserve todas sus propiedades, el mineral ha de ser de la mayor calidad
posible. Con el método tradicional de obtención a base de deshojar el
grafito con cinta adhesiva, se consigue grafeno de muy alta calidad,
pero la cantidad producida es mínima y resulta insuficiente para su uso
industrial.
Por otro lado, el empleo de otros métodos para su
obtención enfocados en aumentar la cantidad producida no consiguen un
producto con la calidad suficiente.
Actualmente, se comercializa el grafeno bajo dos formas: En lámina y en polvo. ¿En qué se diferencian?
• Grafeno en lámina:
es de alta calidad y se emplea en campos como la electrónica, la
informática o incluso la aeronáutica, donde se requiere un material muy
resistente. Su producción es actualmente muy costosa.
• Grafeno en polvo:
se usa en aquellos ámbitos que no requieren de un material de alta
calidad. Su proceso de obtención es más barato y permite una mayor
producción del producto, pero renunciando a parte de sus propiedades.
El
siguiente gran reto en la historia de este mineral es la búsqueda de un
método de obtención que supere esta barrera. Diversos equipos de
científicos en todo el mundo dedican sus esfuerzos a este fin y aunque
los resultados obtenidos son prometedores, aún queda camino por
recorrer.
