wEl 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?
Un material revolucionario
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.
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