En el mundo de las nuevas tecnologías, todo va cada vez más y más rápido. Todo evoluciona, mejora… o, a veces, simplemente cambia. Pero el tema que quiero tratar en este post no es algo que supondrá una pequeña diferencia cuando llegue al mercado, en el momento que llegué al consumidor será una auténtica revolución. ¿Han oído hablar del grafeno?
El grafeno fue descubierto por Andre Geim (Rusia, 1958) y Konstantin Novoselov (Rusia, 1974). Ellos demostraron que una lámina de carbono, de un átomo de grosor, tiene propiedades extraordinarias y por ello ganaron el premio Nobel de la física en Octubre de 2010.
Lo más curioso es que lo descubrieron en lo que ellos llamaban sus experimentos de los viernes en los que se dedicaban a “jugar” en su laboratorio realizando todo tipo de extrañas pruebas. Una de estas pruebas consistió en eliminar láminas de grafito, material con el que están hechos los lápices, con una cinta adhesiva hasta que consiguieron aislar una sola capa.
Pero, ¿Qué es el grafeno?
El grafeno es una alotropía (Propiedad de algunos elementos químicos de presentarse bajo estructuras moleculares diferentes o con características físicas distintas) del carbono; la cual consiste en un teselado hexagonal plano (como un panal de abeja) formado por átomos de carbono unidos mediante enlaces covalentes.
La “revolución” asociada al grafeno viene provocada por sus propiedades. Entre las que podemos destacar: Alta conductividad térmica, alta conductividad eléctrica (similar a la del cobre), alta elasticidad, alta dureza, altísima resistencia (200 veces mayor que la resistencia del acero), tan ligero como la fibra de carbono pero más flexible, casi totalmente transparente (debido a que su ancho es de un solo átomo), denso, un “Efecto Joule” moderado, tres millones de láminas de grafeno juntas tendrían un espesor de 1 milímetro…
Debido a sus características, el grafeno ha sido llamado a ser el material del futuro y se está investigando e imaginando con él en muchos campos.
- Se sabe que el grafeno podría utilizarse como componente de los circuitos integrados. Se estima que la principal aplicación sería reemplazar al silicio en muchos transistores y microprocesadores.
- Se han comenzado a fabricar láminas de grafeno para obtener pantallas táctiles flexibles, enrollables (Hay vídeos en Internet para ver ejemplos) y con circuitos integrados “invisibles”. Esto solucionaría los problemas de portabilidad de los ordenadores actuales y aumentaría la velocidad de procesamiento de datos, es decir, permitiría la fabricación de dispositivos diminutos y rápidos.
- Se prevé utilizar este material para mejorar la tecnología existente, no sólo para sustituirla. Es el caso de las baterías de aparatos domésticos como los teléfonos móviles o los ordenadores portátiles. El litio, actualmente, es el material más utilizado en estos dispositivos, pero presenta problemas como el excesivo tiempo de carga o su corto ciclo de vida. Ya se investiga con el uso del grafeno para el almacenamiento de energía.
- También se habla de tarjetas de crédito con la misma potencia procesadora que un teléfono inteligente y nuevas aplicaciones en electrónica transparente y flexible.
Y en otros campos fuera de la informática podemos hablar de:
- En el sector militar, las propiedades del grafeno pueden ser, a priori, idóneas para utilizarlo en la fabricación de chalecos antibalas de uso militar, sustituyendo a los tradicionales fabricados con Kevlar. Hasta se habla de tejidos para vestir, a los que les incorporen dispositivos que midan constantes vitales o geolocalización, lo cual sería muy útil en este sector.
- También se contempla la posibilidad de su uso para la elaboración de prótesis más resistentes (músculos de grafeno) por su flexibilidad, densidad y resistencia.
- Otro sector en el que se prevé gran influencia del grafeno es el de la energía, especialmente por sus aplicaciones en células fotovoltaicas o en baterías (puede generar energía cuando recibe luz).
- El Pentágono asignó tres millones de dólares a la Universidad de Princeton para que desarrollara diminutas hojas de grafeno que, añadidas al combustible empleado en los motores de los aviones supersónicos, consiguieran una optimización en su funcionamiento y una reducción en el consumo y la contaminación ambiental.
- Los investigadores ven una amplia variedad de aplicaciones para el papel de óxido de grafeno, incluyendo su uso en membranas con permeabilidad controlada, y para las baterías o ultracondensadores destinados a usos en el ámbito energético. Estos dispositivos de almacenamiento de energía podrían ayudar a almacenar brotes repentinos de energía, por tanto, supondría una ayuda para aprovechar el irregular suministro por parte de las fuentes “verdes”. Esto revolucionará el concepto de energía renovable y la elevará a unas cotas de eficiencia nunca vistas.
Pero no todo es perfecto, el grafeno tiene inconvenientes. El principal inconveniente que tiene es no tener una banda de resistividad, propiedad esencial. Eso significa que el grafeno no puede parar de conducir electricidad, no se puede “apagar”. En cambio el silicio sí tiene dicha banda. Y esto es una diferencia muy considerable, por lo que, o el grafeno va a llevarnos a dispositivos muy distintos, o bien ha venido para ayudar a los materiales que ya tenemos, no para sustituirlos.
Cuanto menos interesante, ¿No? Si quieren seguir más noticias sobre el grafeno, pueden encontrar muchas webs en las que se cuentan las últimas novedades entre ellas www.grafeno.com.
Está por ver hasta donde llegará exactamente el grafeno, pero parece que ha venido para quedarse y debemos ir haciéndole un hueco. Lo que sí parece claro es que el silicio está llegando a sus límites y o el grafeno, siliceno o molibdenita (otros materiales que también se están investigando) van a empezar a complementarlo o a sustituirlo. ¿Deberíamos de ir buscando un nuevo nombre para Silicon Valley?
