Aunque el grafeno ya está hoy en día presente en todos los sectores de
la alta tecnología, no está de más recordar el origen de este material
revolucionario.
El grafeno está formado por una capa de átomos de carbono ordenados en
una red hexagonal. Por tratarse de una lámina atómica es un material
bidimensional (2D) ya que su espesor es despreciable (es un millón de
veces más fino que una hoja de papel).
El grafito, como el que encontramos en las minas de los lápices, es un
mineral tridimensional (3D), negro y de aspecto metalizado que está
formado únicamente por átomos de carbono. En realidad el grafito es un
apilamiento de capas de grafeno.
En 2004, los científicos de la Universidad de Manchester, Andre Geim y
Konstantin Novoselov, aislaron por primera vez el grafeno y midieron
algunas de sus extraordinarias propiedades. Por ello les concedieron el
Premio Nobel de Física en 2010. El método que emplearon, conocido como
exfoliación mecánica, consiste en pegar cinta de celo a un trozo de
grafito. Al retirar la cinta, múltiples capas de grafito quedan
adheridas a la cinta y tras repetir el proceso varias veces para separar
estas múltiples capas, se consiguen extraer pequeñas láminas de grafeno
que quedan adheridas a la cinta.
El grafeno a pesar de ser el material conocido más fino (menos de 1 nm
de espesor) y ligero (0.8 mg/m2), también es el más fuerte (200 veces
más que el acero).
El grafeno es un extraordinario conductor de la electricidad (mejor que
el cobre o la plata) y al ser también un excelente conductor de la
temperatura disipa mejor el calor y por tanto se calienta menos.
A pesar de ser flexible y casi transparente (transmite el 98% de la
luz), es tan denso que es impermeable a cualquier gas (excepto al
hidrógeno).
El hecho de ser un material conductor, transparente, flexible, ligero y
resistente, lo convierten en el candidato perfecto para el desarrollo de
dispositivos optoelectrónicos flexibles y más eficientes, como pantallas
táctiles, sensores y paneles solares.
Por su dureza, flexibilidad e impermeabilidad se utiliza en múltiples
campos como la arquitectura, la construcción, la automoción o la
aeronáutica ya que sus componentes son más resistentes a la ruptura, al
desgaste y a la corrosión.
Por ser impermeable, excepto al hidrógeno, es utilizado, entre otros, en
almacenamiento de energía (con mayor velocidad y eficiencia que las
baterías de hidruro metálico), para destilar alcohol, para potabilizar
agua contaminada o desalinizar el agua del mar.
Por su carácter biocompatible también es utilizado en medicina para
monitorizar niveles de un determinado compuesto o liberar fármacos.
Estas aplicaciones, y muchas más en multitud de campos distintos, harán
que en un futuro inmediato el grafeno estará presente en todas las
facetas de nuestra vida.
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