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Un viaje al futuro con el Grafeno: “El material de Dios”

Fabián Villalobos

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Se conoce desde hace más de medio siglo, pero solo desde hace algún tiempo comenzó a ser foco de atención científica, lo que llevó a dos físicos de la Universidad de Manchester a ganar el Premio Nobel de Física el año 2010 por sus revolucionarios descubrimientos acerca de este material.

“Por sus novedosos experimentos con el grafeno en dos dimensiones”. Así se explicaba el motivo por el que Andre Geim y Konstantin Novoselov ganaban el Premio Nobel de Física. A 8 años de ese galardón, el grafeno sigue siendo un elemento de alto interés científico y se destaca por ser más resistente que el acero, flexible, ligero, transparente, conductor térmico y eléctrico, entre otras propiedades que prometen grandes avances para la ciencia y tecnología.

Se trata de un material en dos dimensiones, lo que permite que sea plano. Está compuesta por carbono puro, con átomos que están dispuestos en forma hexagonal.

Una lámina de solo un átomo de espesor es unas 200 veces más resistente que el acero, con una densidad similar a la de la fibra de carbono, y unas cinco veces más ligero que el aluminio. Una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan solo 0,77 miligramos y se ha utilizado para una amplia variedad de aplicaciones, desde el fortalecimiento de la raqueta de tenis Novak Djokovic hasta la construcción de semiconductores.

 

Catharina Paukner, doctora en Ciencia de los Materiales

Durante el Congreso del Futuro que se celebró hace poco en Chile, la doctora en Ciencia de los Materiales y co-fundadora de Cambridge NanosystemsCatharina Paukner, presentó sobre las posibilidades que nos trae este material en el futuro.

La fabricación del grafeno parece ser bastante simple. Usando gases de efecto invernadero y un sistema microondas, se pueden producir muchas toneladas por año. A diferencia de la fabricación de grafeno que existía previamente, la cual utiliza grafito como material de origen, o la que utiliza un proceso térmico para hornearlo sin metano, Cambridge Nanosystems utiliza un sistema de plasma patentado para convertir el biogás en grafeno.

“Los vertederos producen una gran cantidad de metano, que es un gas de efecto invernadero”, explica Paukner. “No se puede simplemente dejar que entre en la atmósfera, por lo que las empresas gastan mucho dinero en gastarlo. Esto produce dióxido de carbono, que también es malo para el planeta. Si tomamos ese gas, podemos hacer grafeno, ya que el agua es el único producto de desecho”.

 

¿Cuáles son sus potenciales usos?

La alta conductividad eléctrica y su gran área de superficie por unidad de masa, hacen que el grafeno sea óptimo para el almacenamiento de energía. Una batería de grafeno sería más liviana, de mayor capacidad, se cargaría en menos tiempo, duraría mucho más y se calentaría mucho menos. A ellos se suma su posible utilidad en cables de fibra óptica, pantallas flexibles y telescopios miles de veces más sensibles que los que existen actualmente. También tiene potenciales usos en la aeronáutica y la industria automotriz.

 

Precauciones

Aún se debe investigar más sobre su posible impacto, es por ello que Paukner, dice que no vale la pena producir grafeno si ello contaminará el ambiente. “Hasta ahora los estudios toxicológicos con el medio ambiente no han demostrado un daño, pero tenemos que ser siempre cautelosos con lo que pueda pasar”. (El Mostrador) Compara además la situación con el descubrimiento de los polímeros, que en su momento fueron un gran avance, pero hoy sabemos que es altamente contaminante y de lenta descomposición.

 

A continuación puedes ver su intervención en el Congreso del Futuro

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