Ciencia Regional: Grafeno, El material del futuro

Ciencia regional

GRAFENO:

EL MATERIAL DEL FUTURO

Académico del Instituto de Química de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Humberto Gómez, comenta las propiedades e infinitas posibilidades de este material que promete revolucionar la industria electrónica y, de paso, a la humanidad misma.


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El grafeno, derivado del grafito, puede ser una revolución en el mundo de la informática, medicina y energía.

Hace bastante tiempo que su nombre viene sonando en sitios especializados y secciones tecnológicas de algunos medios masivos, y aunque sigue siendo un material poco conocido por el grueso de la población, existen altas expectativas sobre sus innumerables utilidades.

Se trata del grafeno, material derivado del grafito, cuya factibilidad de obtenerlo se predijo en la década del 30, y que consistiría solo en una capa de átomos de carbono. Esta proyección fue confirmada en 2004 por los científicos de origen ruso, Andre Geim y Konstantin Novoselov, de la Universidad de Manchester, lo que les valió la obtención del Premio Nobel de Ciencias.

Hoy muchos hablan del grafeno como el “material del futuro”, que reemplazará el uso del silicio (material usado en la actualidad en gran parte de los dispositivos electrónicos), y que gracias a sus propiedades únicas revolucionará el futuro de la informática, la medicina o el sector energético, por mencionar algunos.

¿POR QUÉ EL GRAFENO ES ESPECIAL?

El profesor del Instituto de Química de la PUCV, Humberto Gómez, explica que este material consiste en una única capa de átomos de carbono, por lo que se trata de un material sumamente fino. Es además ultra flexible, pero a la vez 200 veces más resistente que el acero, y también tiene una alta conductividad eléctrica.

Son estas características únicas las que permiten que tenga potencialmente muchísimas aplicaciones en diferentes campos, ya sea solo o combinándolo con otros materiales. Y es que no solo tiene las propiedades mencionadas, sino que también es flexible como un cabello, y a la vez más duro que el diamante. Y como si fuera poco, además muy transparente.

“Si una taza de café se cubriera con una lámina de grafeno y en el medio se colocara un lápiz de punta, éste soportaría el peso de un auto sin romperse”, ejemplifica el académico para entender la resistencia del material.

Siendo tan flexible y transparente, podría adaptarse a prendas de vestir, o relojes tipo muñequera. Por lo mismo, sumado a su transparencia, es posible utilizarlo para la fabricación de pantallas táctiles en televisores y teléfonos inteligentes altamente resistentes y flexibles.

Otra propiedad importante tiene que ver con sus aplicaciones para la elaboración de componentes electrónicos y/o informáticos. Y es que al no conservar el calor, los componentes fabricados con grafeno estarán libres de uno de los mayores males que afectan a los semiconductores: el exceso de temperatura. Es decir, no más teléfonos o computadores que se calienten luego de mucho tiempo de uso.

Ultra flexibilidad y súper resistencia son las principales propiedades del grafeno

Ultra flexibilidad y súper resistencia son las principales propiedades del grafeno

Humberto Gómez comenta que “su importancia está en que revolucionará tecnologías fundamentales como la electrónica e irá llegando a otras, mejorando todas las áreas en las que se desenvuelve el ser humano (…) ya se han obtenido dispositivos de grafeno que pueden procesar datos 10 veces más rápido, permitirá fabricar baterías que son flexibles, enrollables y de considerable rendimiento. Una simple placa o tira de grafeno puede funcionar como reloj, calendario, central de sensores táctiles o celular solar. Nuestro entorno tecnológico será totalmente revolucionado, en todo sentido”.

El académico advierte que, si bien hay muchas expectativas sobre los usos y aplicaciones del grafeno, actualmente unas pocas de ellas están implementadas, y no a una escala comercial generalizada. El motivo es que los métodos para su producción son distintos y no todos dan material de la misma calidad. “Mientras más caro el método, mejor calidad que se obtiene. Hoy, a nivel comercial no es competitivo con el silicio”, menciona.

Actualmente los científicos buscan constantemente la manera de obtener grafeno en grandes cantidades de forma barata y eficaz, de manera que éste sea rentable y pueda ser masificado. Y existen diversos estudios con más y menos resultados, otros en etapas muy incipientes, pero que develan que nos hallamos ante los pasos iniciales de una transformación del modo en el que se fabrican los dispositivos electrónicos como los conocemos y las prestaciones que éstos mismos ofrecen.

Se dice que, de concretarse, la revolución del grafeno podría estar a la altura de la aparición de materiales como el acero o el plástico. Y aunque no exista un método fiable para su extracción en masa, ¿por qué no podemos soñar desde ya con un espejo en el baño irrompible, que incluya una pantalla interactiva para ver noticias y leer mensajes?

Autor: Nicolás Jara de la Dirección General de Vinculación con el Medio de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

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