El año 2004 fue un año bisiesto comenzado en jueves en el calendario gregoriano; el año del mono según el horóscopo chino. Del mismo modo, fue designado el Año Internacional del Arroz por el Consejo Económico y Social de las Naciones Unidas.
En este mismo año dos científicos de origen ruso, André Geim y Konstantin Novoselov, de la Universidad de Manchester en el Reino Unido, encontraron lo que hoy se conoce como grafeno. Este descubrimiento les llevó a estos científico hasta Oslo en el año 2010 para recibir el Nóbel de la Física.
¿QUÉ ES EL GRAFENO?
El grafeno es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano (como un panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se forman a partir de la superposición de los híbridos sp(2) de los carbonos enlazados. Entre las propiedades más sobresalientes se encuentran que es transparente, flexible, extraordinariamente resistente, impermeable, abundante, económico y conduce la electricidad mejor que ningún otro metal conocido, el Grafeno tiene muchas propiedades que no se habían encontrado antes en ningún otro material.
Estos científicos, usando un método fácil y barato fueron capaces de separar las diferentes capas del grafito: usando cinta adhesiva una y otra vez, llegaron a obtener una capa del groso de un átomo. Parece mentira pero sí, el groso de una lámina de grafeno es hasta 100.000 veces más fina que una hoja de papel. Mucho pensarán que siendo tan fino será frágil pero se equivocarán ya que este material es hasta 100-200 veces más resistente que el acero, aproximándose a la dureza del diamante.
APLICACIONES
Tras la realización de varios experimentos, los científicos rápidamente se dieron cuenta que el material que tenían entre manos no era uno cualquiera, ya que este habría las puertas a un mundo lleno de aplicaciones; según sus descubridores innumerables aplicaciones.
Tras varios ensayos empíricos se cercioraron de que los electrones se movían a uno velocidad jamás vista en un material. Esta propiedad puede abrir el camino a la obtención de transistores (la base de los aparatos electrónicos) más rápidos y de menor consumo.
De todos modos, no hay que olvidar que el silicio debido a sus buenas propiedades físicas como químicas ha dejado fuera de combate a todos los materiales que lo han desafiado durante 50 años. Por otro lado, la inversión estratosférica realizada en torno al silicio por las diferentes industrias tecnológicas más el conocimiento desarrollado durante años de experiencia, son una especie de “stop” al grafeno.
Es evidente que para que el grafeno salga a flote en la industria tiene que dar un rendimiento económico importante y se espera que así sea (mayor que el del sílice según los mas optimistas).
Al hilo de la velocidad de los electrones en este material, no cabe duda de que el grafeno puede tener un peso importante en la electrónica de alta frecuencia. En este sentido, son varias las empresas que están apostando por este material novedoso y se empiezan a vislumbrar los primeros resultados.
Por otro lado, a diferencia de la mayoría de metales el grafeno es prácticamente transparente por lo que puede ser aplicable en el mundo de la óptica. Es difícil que el grafeno compita con los electrodos óxidos (que además de ser muy estables son transparentes), en aplicaciones tales como las pantallas del televisor. El grafeno de todos modos, puede se aplicable para obtener pantallas flexibles y portátiles, teniendo en cuenta la transparencia y la resistencia mecánica que posee.
Además de esto, este material versátil permitirá fabricar desde dispositivos electrónicos con pantallas flexibles y transparentes y baterías ultrarrápidas a potentes paneles solares, sin olvidar aplicaciones en aeronáutica, medicina y otros sectores que se investigan en la actualidad. Además, supone una base excelente para crear nuevos materiales a medida, en función de las necesidades específicas.
PRESENTE Y FUTURO
Es importante mencionar que a estas alturas el grafeno todavía no sale más allá de las cuatro paredes del laboratorio y es evidente que para su aplicación a escala comercial el grafeno se debe producir en grandes cantitades. Por suerte, ya se han desarrollado diferentes técnicas alternativas a la utilizada por los científicos de la Universidad de Manchester.
En concreto, se ha logrado depositar grafeno en diferentes metales a partir de vapor y esto, puede ser la base para obtener grafeno a gran escala y de forma relativamente barata en unos años.Para producirlo no se utiliza grafito, sino gas metano, que se transforma mediante una tecnología denominada deposición química en fase vapor (Chemical Vapor Deposition, CVD). En palabras de uno de los impulsores de este material innovador (científico de Graphenea, con base en San Sebastián), esta forma nueva de producirlo “es una de las grandes ventajas, pues no se es dependiente de ningún producto mineral”.
El precio varía según los tamaños y las propiedades. En los últimos años ha caído ya a la mitad. Una lámina de grafeno cuesta entre 300 y 1.000 euros, una cifra muy asequible para el consumo de investigación pero elevada para otros usos. Según los expertos, se espera que el precio siga descendiendo progresivamente y, a medio plazo (unos cinco años), sea más barato que el silicio, que en la actualidad cuesta alrededor de 50 euros. A medida que el mercado vaya avanzando el precio irá bajando. Prácticamente cuesta lo mismo producir una lámina que 100.000.
Es complicado predecir el futuro pero parece que el grafeno puede cambiar a todos los efectos los aparatos electrónicos que nos rodean. Todo ello se verá con el paso de los años pero ahora mismo las esperanzas siguen intactas a la espera de un futuro como mínimo prometedor.
En estos tiempos de crisis, nuestro país tiene que apostar por convertirse en productora (y no sólo consumidora) de soluciones y productos con potencial y demanda. En particular, el grafeno puedo brindarnos la posibilidad de ser líderes y exportadores a nivel mundial de una tecnología de futuro
Links:
http://www.youtube.com/watch?v=CKxHjAg9glM&NR=1&feature=fvwp
http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&v=Q-UkS1eWxH8&NR=1
