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sábado, febrero 4, 2023

Grafeno: mucha inversión, pocos resultados

El grafeno está considerado como el material del futuro: fuerte, versátil y se espera que muy barato, se han hecho inversiones millonarias en todo el mundo en su investigación y desarrollo, pero por ahora su uso es impracticable a gran escala.

 

 

El padre del grafeno

André Geim es un brillante físico ruso que trabaja en la Universidad de Manchester. Muy conocido por su gran sentido del humor y heterodoxia, en 2000 obtuvo el “Premio Nobel Ig” al experimento “más tonto” del mundo: la levitación de una rana mediante electro magnetos.

 

En 2002 estudiando el grafito y la posibilidad de separarlo en micro láminas descubrió el grafeno y junto a su colaborador Novoselov investigaron el nuevo material y sus posibilidades, publicando sus resultados en 2004. Gracias a ello, en 2010 ambos físicos fueron galardonados con el Premio Nobel de Física.

Qué es el grafeno

El grafeno es el material más delgado y duro que se conoce, ya que está compuesto de una sola capa de átomos de carbono. El grafito (una de los estados alotrópicos del C) está constituido por láminas, a cada una de las cuales, una vez separadas, se les podrían dar diversas formas: desde enrollarlo, superponerlo y moldearlo, hasta hacerle pliegues y plisados.

Sorprendentemente también es muy duro, gracias a los enlaces entre los átomos de carbono y se cree que sería posible usarlo para conformar, sostener, proteger y recubrir objetos macro, micro y nanoscópicos.

Además es resistente al ataque de una gran cantidad de ácidos y álcalis fuertes, tales como el ácido fluorhídrico y el amoníaco, así que un día podría ser usado para dar un recubrimiento protector híper delgado que proporcionaría una aislación eficaz contra estos agentes.

Quizás la propiedad más tentadora descrita en el lanzamiento del nuevo material al mundo hecho por Geim y Novoselov en 2004, fue la «movilidad» con la que la información electrónica puede fluir a través de la superficie del grafeno, lo que ha hecho que los investigadores de los “súper conductores” hayan depositado en él, grandes esperanzas.

Desarrollo e inversión

El nuevo descubrimiento se enfrentó a enormes desafíos en el mercado. Los subproductos o aplicaciones debían ser visiblemente más baratos o mucho mejores que los productos que ya están a la venta y a la vez es imprescindible que sean aptos para la fabricación a escala comercial.

Si un material como el grafeno se presenta como un descubrimiento fortuito sin aplicaciones específicas la única barrera que hay en su uso son los límites de la imaginación. Todo el mundo se preguntó: ahora que tenemos este maravilloso elemento ¿qué hacemos con él?

Por ello, desde que la comunidad científica supo de la existencia de este nuevo material, se han invertido ingentes cantidades de dinero en lograr usos prácticos para el grafeno, en todos los ámbitos imaginables.

De hecho existen más de diez mil patentes presentadas a lo largo y ancho del planeta con posibles aplicaciones para el llamado “material milagroso” y la Universidad de Mánchester estima que la inversión mundial en la investigación del grafeno ronda los 2170 millones de euros.

A nivel gubernamental, la Unión Europea creó un programa llamado “Graphene Flagship” (en 2013 y con un presupuesto de unos mil millones de euros) que pretende que en un plazo no mayor a 10 años, los científicos de los países miembros investiguen el grafeno y obtengan resultados que beneficien a la sociedad europea. El Reino Unido cuenta además con su propio “Instituto Nacional del Grafeno” que funciona desde 2015 y cuenta con una financiación de algo más de 86 millones de euros.

Países como EEUU, China, Rusia y Canadá cuentan con fondos de inversión (muchas veces a pérdida) para ser los primeros en dar con el mejor uso del grafeno. De hecho Galaxy Microsystem y AWIT (empresas chinas) se han unido para fabricar teléfonos móviles (en muy pequeña escala) con baterías, carcazas y pantallas que contienen dicho material.

¿Para qué podría usarse el grafeno?

Los nanotubos de carbono hechos de grafeno enrollado podrían ser el cableado del futuro; tanto, que hay quienes sostienen que serían lo suficientemente fuertes como para crear un ascensor al espacio. Como elemento de conducción y súper conducción, sus propiedades son ideales.

Otro de los usos podría ser para sostener objetos micro y nanoscópicas con el objeto de estudiarlos en un microscopio electrónico (por ejemplo: ADN, nanopartículas, etc.); los transistores basados en el grafeno pueden funcionar a frecuencias más altas y más eficientemente que los transistores de silicio que se utilizan en la actualidad.

En realidad solo hay un par de productos en el mercado fabricados con grafeno, entre ellos las raquetas de tenis que usan Djokovic y Sharapova, los ya citados móviles chinos, unas bombillas LED (fabricadas en el Reino Unido) que se cree saldrán al mercado en diciembre de 2015 y unas placas que G2O, otra empresa británica prevé usar en breve para reducir hasta en un cincuenta por ciento, los costes de la purificación del agua.

El producto se ha descubierto, el dinero para llevar a cabo las investigaciones ya está a disposición de los científicos, las ideas de para qué usarlo proliferan, por lo que la revolución del grafeno “calienta motores” desde hace años; lo único que pasa con este maravillosos material es que los resultados tangibles, competitivos y funcionales, aun no son más que una utopía.

 

INNOVAticias.com

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