En 2010, los científicos Andréy Geim y Konstantín Novosiólov ganaron el Premio Nobel de Física gracias a sus descubrimientos en torno al grafeno, el que ya ha sido definido como el material del futuro. Ese acontecimiento representó el punto de inflexión en torno a esta sustancia, que pasaría a ser una de las más investigadas de la ciencia.

Los últimos años han sido claves en cuanto al desarrollo del grafeno y el conocimiento de sus múltiples aplicaciones. Electrónica y medicina se han alzado como los grandes apartados donde la aplicación del grafeno puede ser fundamental, aunque aún se están llevando a cabo muchos estudios para conocer a fondo todas sus propiedades.

Transparencia, elasticidad y flexibilidad, entre sus características

La existencia del grafeno no es para nada reciente, ya que se remonta a 1930. Sin embargo, en ese momento los científicos abandonaron su investigación ya que lo consideraban un material muy inestable. Muchos años más tarde, en 2004, la Universidad de Manchester encontró grafeno de una forma inesperada.

Andrei Geim y su grupo de científicos estaban investigando el grafito cuando se fijaron en las finas capas que lo formaban. Este fue el inicio de un estudio galardonado con el Premio Nobel de Física de 2010, que convirtió al grafeno en el material del futuro.

A continuación, vas a conocer todos los detalles que explican su potencial, comenzando por cómo se forma esta sustancia desconocida hasta hace unos años. Además, podrás saber cuáles son todas las aplicaciones que se han descubierto hasta el momento, así como sus poco mencionadas desventajas y los países a la cabeza de las investigaciones. ¿Qué puede hacer el grafeno que otros no pueden?

El grafeno es único y especial

Podrías tenerlo frente a ti y no darte cuenta. A primera vista parece que el grafeno es un material cuya formación es de difícil comprensión para aquellos inexpertos en la materia. Sin embargo, la cosa se simplificaría si mencionáramos que el grafeno es un material que proviene del carbono, al igual que el grafito, que se encuentra en las minas de los lápices.

El grafito podría considerarse como múltiples láminas de grafeno superpuestas. Wikipedia

El grafeno es una sustancia que se forma cuando partículas muy pequeñas de carbono se unen de forma muy densa y forman láminas muy finas de dos dimensiones y celdas hexagonales, como leemos en InfoGrafeno. El grafeno se obtiene a partir del grafito y la estructura de este último podría considerarse como una gran cantidad de láminas de grafeno superpuestas.

El grafeno es considerado como uno de los materiales más importantes gracias al sinfín de propiedades interesantes con las que cuenta. Esta sustancia se caracteriza por ser transparente, muy flexible y elástica, propiedades que facilitan muchas de sus aplicaciones. Además, otra de las características del grafeno es su dureza, ya que puede ser hasta 100 veces más duro que el acero.

La mina de tu lápiz está formada por grafeno y no lo sabías

Entre sus propiedades se encuentra también la alta conductividad térmica y eléctrica, que dan lugar a algunos usos muy interesantes que mencionaremos más adelante. El grafeno tiene una gran capacidad de desarrollo gracias a las muchas sustancias que puede originar y que ya están siendo investigadas por muchos científicos. Y te preguntarás, "si lo tengo en casa ¿puedo fabricar yo mi propio grafeno?"

El grafeno, un material realizable en casa

Podríamos pensar que el grafeno es un material muy difícil de crear. Sin embargo, contamos con cuatro formas actualmente para obtener esta sustancia caracterizada por su dureza y flexibilidad, como leemos en Mundo del grafeno. ¿Crees que podrías realizar alguna de ellas?

  • Exfoliación del grafito: es el proceso más simple y por ello puedes realizarlo en casa pegando celo en la mina del lápiz varias veces hasta obtener una lámina de grafeno.

  • Disposición de átomos de carbono: es otra de las formas disponibles, aunque su coste es muy alto y esto podría convertirlo en un proceso menos utilizado.

  • Obtención del material de forma artificial: un proceso más caro pero más beneficioso ya que da lugar a un grafeno más puro que el original. Por ello, es el método más utilizado en la actualidad.

  • Oxidación y reducción del óxido de grafeno: este material se purifica hasta convertirlo en grafeno.

Baterías inagotables y productos irrompibles, entre sus aplicaciones

Como hemos mencionado anteriormente, las múltiples aplicaciones del grafeno son las que lo han convertido en el material más investigado durante los últimos años. La electrónica es el sector donde más se ha centrado el desarrollo de este material, conociendo ya muchos de sus posibles usos. Además, también cuenta con aplicaciones en la medicina, en el sector energético e, incluso, en el tratamiento del agua.

¿Sería rentable para las compañías emplear el grafeno?

Centrándonos en el apartado electrónico, el grafeno podría facilitar la creación de baterías muy potentes para todo tipo de dispositivos que tardarían muy poco tiempo en recargarse, según informa El Confidencial. ¿Te imaginas poder cargar el móvil en tan solo cinco minutos? Seguro que sería muy útil para esas ocasiones en las que vemos un 9% de batería justo antes de salir de casa.

Múltiples investigaciones han permitido conocer las posibles aplicaciones del grafeno. El Mundo

Además, también se han desarrollado ya baterías de larga duración para coches eléctricos, los vehículos que representan el futuro del automovilismo. ¿Llegará el momento en el que podamos viajar por toda España sin repostar?

Este material permitiría también unas comunicaciones inalámbricas mucho más potentes. Además, la dureza y flexibilidad del grafeno daría lugar a nuevos productos en la telefonía móvil muy diferentes a los que conocemos en la actualidad. Esta sustancia descubierta recientemente podría lugar a productos tecnológicos irrompibles, aunque ¿sería esto rentable para las grandes compañías productoras?

¿Podría el grafeno ayudar en la lucha contra el cáncer?

La aplicación del grafeno en la informática permitiría producir ordenadores de características increíbles en la actualidad. Los científicos ya han avanzado que un disco duro de grafeno podría almacenar hasta mil veces más información, mientras que los ordenadores serían también mucho más rápidos.

Por otro lado, la aplicación del grafeno en la medicina representaría cambios fundamentales en el futuro. El medio Blasting News confirmó que científicos de la Universidad de Manchester comprobaron que el grafeno podría neutralizar células cancerígenas sin dañar a las células en buen estado. La investigación ha confirmado la efectividad de este material contra el cáncer de pulmón, ovarios, pecho, cerebro, páncreas y próstata.

Otra de sus muchas aplicaciones se encontraría en la alimentación, ya que el Centro Tecnológico del Plástico, situado en Jaén (España), se encuentra investigando actualmente la posibilidad de utilizar el grafeno como en los envases de los alimentos, hecho que prolongaría la vida útil de los mismos. ¿Imaginas no tener que tirar tanta comida estropeada a los pocos días gracias a estos innovadores envases?

Como mencionamos, son muchísimos los proyectos que implican el estudio del grafeno actualmente, por lo que desconocemos aún muchas de sus posibles aplicaciones. Sin embargo, y por último, debemos concretar que la desalinización del agua es otro de los aspectos que más están investigando los científicos, ya que reduciría mucho el coste y el tiempo de este proceso, según NeoTeo.

La elasticidad del grafeno ha llamado la atención de las grandes compañías, incluida Samsung. El Semanal Tecnológico

No todo son ventajas con este material

Unos problemas imposibilitan a día de hoy la creación del grafeno perfecto

Durante la extensión de esta noticia hemos detallado en qué consiste el grafeno y sus ventajas, representadas en la infinitas aplicaciones que podría tener. Pero, según declaró un estudio de 2013 reportado por Gizmodo, no es oro todo lo que reluce.

El grafeno cuenta con una serie de desventajas que citamos a continuación:

  • Reducción de su fuerza: científicos de la Universidad de Rice descubrieron que el grafeno cuenta con una debilidad que hay que tener en cuenta y que podría reducir radicalmente sus utilidades. Según estos investigadores, el grafeno tiene la mitad de fuerza en los límites de los anillos donde se interrumpe la matriz regular de unidades hexagonales (seis átomos).

  • Conducción imparable de la electricidad: otro de los inconvenientes de este material residiría en una de sus propiedades. El grafeno no puede dejar de conducir electricidad, por lo que su uso en la electrónica podría no ser muy recomendado, a diferencia del silicio que se usa actualmente.

  • Imperfección en el grafeno de laboratorio: las hojas de grafeno creadas en un laboratorio casi siempre cuentan con una estructura de hexágonos imperfecta. Las hojas están formadas por protuberancias denominadas “granos de grafeno”, cuyos defectos de laboratorio causan problemas al estar bajo tensión, como leemos en El grafeno del futuro.

China, futuro del grafeno

China es el país a la cabeza en la investigación del grafeno, seguido de Estados Unidos. El país chino cuenta con grandes investigadores que han representado los grandes descubrimientos en torno a este material tan desconocido antes de 2010. Según Europa Press, uno de los últimos hallazgos que implican al grafeno ha sido realizado por un equipo de científicos de la Universidad de Heilongjiang.

En Europa, España es el mayor implicado en el desarrollo del grafeno

Este grupo ha descubierto una nueva técnica para crear grafeno utilizando la biomasa generada por la celulosa presente en las mazorcas de maíz. Según las primeras informaciones, el grafeno originado se comporta bien con la conductividad eléctrica y es de alta calidad.

Aunque China y Estados Unidos son ahora mismo los países líderes en esta carrera, no debemos olvidar la gran labor realizada por España, uno de los países que más se está moviendo utilizando el grafeno y que se ha convertido en la gran baza de la Unión Europea.

Todos estos países, junto a otros como Taiwán o Japón, están haciendo grandes avances que han consolidado al grafeno como el material del futuro. Ahora solo queda esperar para comprobar si todas sus ventajas son una realidad o el grafeno se queda en tan solo un espejismo.