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Domingo 5 Abril 2020
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¿Qué es el grafeno?, el llamado “material de Dios”

¿Qué es el grafeno?
Realmente el grafeno es una alotropía del carbono. Para entender lo que es una alotropía, hay que entender que es una propiedad química que se da en ciertos materiales. Estos materiales son alotrópicos si se pueden presentar con diferentes estructuras. Esto implica que el mismo material también sea materiales diferentes conservando el mismo estado físico. Un ejemplo con respecto al carbono y sus alotropías son el grafito, el diamante y del material del que estamos hablando, el grafeno.

¿Cómo surge este material?
Ahora que ya sabemos que el grafeno se obtiene a partir del carbono, veamos cómo surge. Para que aparezca el grafeno, particulas minúsculas de carbono se han de agrupar con una forma densa en láminas finas de hasta dos dimensiones y celdas que son hexagonales, llegando así al tamaño de un átomo. Su estructura ya la encontramos en la naturaleza, al tener dos dimensiones es parecida al dibujo en un folio de las formas que se crean en un panal de abejas.

¿Por qué el grafeno es más popular en la actualidad?
El grafeno no es un material que se haya descubierto ahora, se conoce desde 1930, y se abandonó toda investigación del material por ser considerado como muy inestable. Pasados muchos años después, hasta llegar al 2004 no fue investigado de nuevo. Fue en esta ocasión gracias a dos científicos rusos, Geim y Novoselov de la Universidad de Manchester, los que lograron aislar el grafeno a temperatura ambiente. Debido a este gran descubrimiento estos científicos ganaron en 2010 el premio Nobel en física. Así es como se iniciaron todas las investigaciones actuales sobre este material que es ahora tan popular.

¿Cuáles son las propiedades del grafeno?
Entre sus propiedades encontramos sus enormes posibilidades. Estas son algunas de las más importantes:

  • Es flexible, tanto que incluso se puede enrollar.
  • Se trata de un material muy ligero.
  • Es considerado como el material más resistente, ya que es hasta 200 veces más que el acero.
    Destaca por su alta conductividad tanto eléctrica como térmica, siendo mejor que la del cobre.
    No le afecta la radiación ionizante.
  • Tiene la posibilidad de generar electricidad con su exposición a la luz solar.
  • Según investigaciones en la Universidad de Illinois, el grafeno puede llegar a tener capacidad también para el autoenfriamiento y la autoreparación. Es una idea que se tiene, al haber comprobado que cuando una capa de grafeno, sin importar el motivo, pierde una parte de sus átomos de carbono, los que hay a su alrededor se encargan de cerrar dicho hueco. Parece algo sorprendente, y ofrece una esperanza en el aumento de longevidad de los materiales fabricados con el grafeno.

¿Qué usos puede tener el grafeno?
Las respuestas sobre los usos que puede tener el grafeno es lo que se está investigando, puesto que se tienen grandes expectativas sobre la utilidad de este material en nuestro futuro más próximo. Aunque aún no hay aplicaciones prácticas, los expertos consideran que debido a sus características destaca su uso principalmente en la tecnología. Teniéndolo en consideración en la fabricación de componentes y ordenadores mucho más rápidos, en la construcción de aviones más ligeros que funcionen con celdas solares y pantallas más sensibles al tacto. Se cuenta con la posibilidad de smartphones con mayor duración, flexibles, más finos y semitransparentes.

También tiene aplicaciones potenciales en la fabricación de electrodos transparentes, células solares, moduladores ópticos, detectores ultrasensibles de gas, circuitos integrados mucho más eficientes y rápidos, entre otros muchos usos que se están investigando en la actualidad. Una de los usos más esperanzadores que tiene para la humanidad es la creación de membranas que conviertan el agua no potable en agua que resulte potable. Este avance abastecería a millones de personas en todo el mundo que mueren por falta de agua en buen estado. Además, se podrían crear plantas de desalinización más eficientes que las que hay ahora mismo.

¿Cuál puede ser su futuro?
Según los investigadores el futuro del grafeno es muy prometedor debido a las características tan importantes con las que cuenta. Entre los enfoques y los usos que se le pueden dar, también se encuentran las del ámbito de la salud, y de la medicina más concretamente. Se tiene puesta la atención en la creación de las máquinas que realizan las radiografías. Actualmente, funcionan con radiaciones ionizantes, una forma de energía que provoca un gran desgaste en los materiales que hay a su alrededor. La utilidad del grafeno en estas máquinas es ofrecer una duración prácticamente infinita, esto supondría una inversión a la larga con muchos menos costes.

La ciencia tiene puesto en el punto de mira el grafeno en lo que corresponde al terreno de las energías limpias y renovables. Esto es debido a que tiene capacidad para generar mucha más energía por hora que las placas solares que hay en la actualidad. Su uso con respecto a la energía solar es un hallazgo muy importante, que será de gran utilidad cuando se acaben las reservas de petroleo.




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