El grafeno es un material que se lleva años hablando de él, pero que la inmensa mayoría de usuarios no conoce o no sabe como funciona realmente y sus aportaciones que puede tener en el mundo de la tecnología. Sin embargo, este material no se descubrió por una gran corporación como puede Alphabet, Apple o Lenovo, sino que estuvo desarrollado por dos científicos rusos, Andre Geim y Konstantin Novoselov. ¿Quieres conocer su historia? Te lo contamos todo en este artículo
¿Qué es el grafeno?
El grafeno es un material proveniente del gráfico y que se compone de carbono puro, uno de los elementos más abundantes e importantes de la naturaleza. Entre sus características, se destaca por ser duro, flexible y ligero y cuenta además con una gran resistencia.
Otra de sus propiedades es la alta conductividad térmica y eléctrica, la elasticidad, dureza, ligera y resistencia, características que podrían ser de gran utilidad para innovar en diferentes ámbitos tecnológicos y que, las principales empresas estudian cada año como mejorar este material para poder incluirlos en un futuro a sus dispositivos. Ya hemos visto descrito qué es el freno y cuáles son sus propiedades, pero, ¿cómo los descubrieron estos científicos rusos? Vamos a verlo a continuación.
Andre Geim y Konstantin Novoselov, los descubridores de una nueva Era
Andre Greim nació en 1958, en el punto culmen de la era soviética, y tras completar su primera etapa de formación comenzó su formación profesional en el Instituto de Física y Tecnología de Moscú y en la Academia de Ciencias de Rusia, que estaba especializada en la física de metales. El segundo protagonista, Konstain Novoseloc, nació unos 20 años después en Moscú, pero formación estuvo centrada en la Física.
Al finalizar su realización, Konstain pidió hacer sus tesis con Greim y en Holanda comenzaron sus primeros pasos en la formación en la investigación conjunta, aunque, al poco también, volaron hacia Manchester, donde el equipo de tutor y mentor, mentor y tutor siguieron realizando su camino juntos hasta la actualidad.
Al finalizar su jornada laboral, Andre Geim y Konstantin Novoselov se ponían a trabajar en el laboratorio con ideas nuevas, donde tras un sinfín de experimentos descubrieron el grafeno, una forma bidimensional del carbono que cumplía con una serie de características que hemos descrito anteriormente y que lo hacían único.
Andre Geim y Konstantin Novoselov extrajeron grafeno de la forma más ortodoxa y pragmática, a través de un trozo de grafito y una cinta adhesiva obtuvieron una escama del tamaño de un átomo cuyos fragmentos se analizaron a través de un microscopio cuya disposición de átomos daba lugar al grafeno. Esta dispositivo es única, ya que, el grafeno está compuesto por una capa de átomos de carbonos dispuestos en forma de retículo hexagonal. La forma que tendría su estructura sería parecida a un panel de abejas, y que, desde un punto de vista químico, estaría conformado por átomos de carbonos y enlaces covalente que se formarían a partir de la superposición de los híbridos Sp(2) de los carbonos enlazados.
Según la crítica especializada, este experimento se encuentra a la par de la invención de la rueda o de las primeras conexiones que tuvo lugar España con China ya que, estamos ante el descubrimiento más importante de los últimos 100 años. Por tanto, es lógico pensar que, seis después de su descubrimiento, el mundo honorase a ambos científicos, mentor y alumno, otorgándolo el premio Nobel de física en 2010.
Aplicaciones del grafeno
Ya hemos visto la importancia que tiene este material, pero ahora vamos a ver la importancia que tiene este modelo en el campo de la electrónica. En concreto, el desarrollo e implementación de esta tecnología conseguiría que los dispositivos fuesen más pequeños, ligeros, duraderos y eficientes, un aspecto que es imposible a día de hoy. Además, también conseguirían que los dispositivos sean inmunes a la humanidad, una de las principales causas de su deterioro.
Es importante destacar que el grafeno se puede obtener de dos formas dependiendo de su uso, aunque esto también determina su calidad. Por un lado, tenemos el grafeno laminado, el cual es refinado y tiene una alta calidad. Además, dispone de propiedades muy interesantes para cualquier compañía del ámbito informático gracias a que es un material resistente y flexible. Por el otro, está el grafeno en polvo, que si bien es cierto que no tiene tanta calidad como el anterior, es más barato y fácil de producir. La utilización de uno u otro dependerá por completo de la compañía, que decidirá cuál es el mejor tipo para la producción que quieren hacer.
Las baterías también darían un salto enorme en sus prestaciones, ya que, podrían fabricar baterías muchas más duraderas (uno de los grandes problemas de la electrónica a día de hoy) con una duración de hasta diez veces mayor del rendimiento autónomo que disponemos hoy en día. Por desgracia, sus costes son mayores que una de litio, que sigue siendo el material más preciado para la construcción de estas pilas que llevan tanto ordenadores como móviles. De hecho, si seguimos por el mundo de la energía, nos encontramos con que se trata de una pieza fundamental no solo con las baterías, también con sistemas como son las plantas de energía foto eléctricas que reciben de una manera más eficiente los rayos de sol y los convierten en energía.
Las pantallas podrían adquirir un mayor grado de flexibilidad y serían mucho más finas, albergando espacio para otros componentes y otras tecnologías como un sistema de reconocimiento facial o un sistema de pagos, como Google Pay. Por eso es importante apostar por este material, ya que sus prestaciones son muy interesantes para los fabricantes, aunque, como les pasa a las baterías, un abuso de él puede encarecer más el producto.
Si hablamos del campo de la alimentación y el consumo, tenemos que hablar de todas las mejoras que este material ha aportado al mundo con la creación de envases y recipientes mejor preparados para evitar que las bacterias contaminen los alimentos. Además, dichos envases ayudan también a que los alimentos no toquen otras superficies, una medida importantísima no solo en tu casa, también en comercios y restaurantes donde se siguen las medidas de higiene más estrictas, algo que los consumidores siempre agradecen de parte de las diferentes compañías envasadoras.
Por otro lado, el grafeno también se ha convertido en una pieza fundamental para el uso de las plantas de tratamiento de aguas, donde el líquido pasa por un proceso de desalinización. Su aportación ha sido también una parte importante para que el precio se viera reducido a la hora de modificar el agua para convertirla en potable.
Por último, en el campo de la salud, el grano adquiría una importancia fundamental, ya que permitiría poder desarrollar prótesis más fuertes, flexibles y ligeras, incluso podría aplicar en un futuro próximo en la fabricación de huesos que se introducirían en operaciones quirúrgicas. También, aunque, se encuentra a día en una fase investigación, óxido de grafeno podría ser un buen aliado para el diagnóstico y posteriormente de enfermedades.
También ha llegado al mundo del deporte donde tiene aplicaciones de todo tipo según el objeto a fabricar. Por ejemplo, dada su resistencia y ligereza, se utiliza en el ámbito del ciclismo para hacer cuadros muchos más ligeros pero igual o más resistentes que el aluminio o el acero. En el tenis y el pádel también encontramos raquetas y palas más ligeras y fuertes, y en otros como el running se aplica en zapatillas que permitan recorres más kilómetros con un calzado que aguante mejor el peso y la rozadura con el suelo.
