Grafeno, el material que permitirá llevar tu celular integrado en tu ropa
(CNN) — Desde que se descubrió en 2004, el
grafeno ha sido aclamado como una maravilla natural del mundo de los materiales
que está destinado a transformar nuestra vida en el siglo XXI.
Las
asombrosas propiedades del grafeno emocionan y confunden por igual. ¿Cómo algo
que es un millón de veces más pequeño que un cabello humano, puede ser 300
veces más resistente que el acero y 1.000 veces más conductivo que el silicón?
CNN Labs
pidió a Tomás Palacios, director del departamento de investigaciones sobre el
grafeno del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), que nos explicara por
qué el grafeno es un material tan especial y qué podemos esperar que haga por
nosotros en el futuro.
CNN: ¿Qué es el grafeno?
CNN: ¿Qué es el grafeno?
Tomás
Palacios (TP): El grafeno
es una capa del ancho de un átomo compuesta por átomos de carbón dispuestos en
forma de panal. Esta disposición atómica especial le da al grafeno sus
propiedades únicas. Por ejemplo, las corrientes eléctricas se mueven más rápido
en el grafeno que en otro material conocido.
El calor
también puede moverse muy rápido en el grafeno y es el mejor conductor térmico
que tenemos. Además, el grafeno es el material más delgado del mundo y el más
resistente, mucho más que el acero y mucho más ligero, desde luego.
Finalmente,
como solo tiene un átomo de espesor, es perfectamente transparente y flexible.
CNN: ¿Cuáles
serán sus aplicaciones?
TP: La primera aplicación del grafeno
probablemente será como repuesto para el (relativamente costoso metal)
seleniuro de indio en las celdas solares.
Después de
eso, pienso que veremos una nueva gama de dispositivos para comunicación que no
solo contengan grafeno, sino que también usen otros materiales bidimensionales.
Algunos
productos, como los teléfonos celulares, se integrarán en objetos como ropa,
papel y ventanas. Otra dirección sería las pantallas transparentes. Básicamente
tendremos pantallas electrónicas integradas en casi todas partes: en las
ventanas, en nuestras gafas, en los muros, en todas partes.
Para hacer
esto necesitamos materiales muy delgados que también sean transparentes y el
grafeno podría ser ese material.
CNN: ¿Cuándo
estarán disponibles los productos que contienen grafeno?
TP: Depende de la aplicación
específica. Creo que el uso del grafeno en las celdas solares, pantallas y más,
probablemente estará en el mercado en un par de años.
Las
aplicaciones más complejas, como en computadoras o teléfonos celulares
probablemente tarde más, tal vez de cinco a 10 años.
CNN: ¿Qué
otros retos esperan a los investigadores?
TP: Uno de los retos importantes para
el grafeno es la forma en la que se desarrolla el material.
El grafeno
se aisló por primera vez por medio de la técnica de la cinta Scotch (se retiran
tiras cada vez más delgadas de un bloque de grafito usando cinta adhesiva) y
las cantidades que obtenemos al producirlo en grandes bloques no igualan a la
que se obtienen con este método.
Se ha trabajado
mucho para tratar de mejorar la producción del grafeno y hay unas cuantas
técnicas que parecen muy prometedoras pero que aún no están totalmente maduras.
El segundo
reto es que el grafeno es un material que solo tiene un átomo de espesor. Todo
lo que le hagas afectará sus propiedades.
Aún tenemos
que comprender mejor cómo fabricar dispositivos con grafeno y cómo manejarlo
con suficiente delicadeza como para no (romper) la fórmula.
CNN: ¿Están
mejorando los métodos de producción?
TP: Recientemente, Samsung Electronics
presentó una sola capa de grafeno de 76 centímetros de diámetro. Así que en
algunos años hemos pasado de tener hojuelas microscópicas a hojas de 76
centímetros.
La ambición
es que algún día, el grafeno se fabrique de la misma forma en la que se
imprimen los diarios: en un proceso de rollo a rollo que requiera la misma
clase de equipo. Esto cambiará toda la estructura económica de la industria de
la electrónica.
CNN: ¿Existen otros materiales como el grafeno?
CNN: ¿Existen otros materiales como el grafeno?
TP: El grafeno es el primer material
bidimensional que se descubrió, pero no es el único. Ahora hay más de 10
materiales bidimensionales que tienen propiedades complementarias que podrían
integrarse con el grafeno para proporcionar funcionalidad adicional.
Por ejemplo:
el nitruro de boro también tiene un espesor de un átomo y en vez de ser
conductor, es aislante (del calor), es el mejor aislante que conocemos. Hay
otro material de tres átomos de espesor, llamado disulfuro de molibdeno, que es
un semiconductor, como el silicón, pero más ligero y resistente.
Esos
materiales pueden combinarse para fabricar estructuras de materiales
completamente nuevas que no existen en la naturaleza. Pienso que es una premisa
muy poderosa.
CNN: ¿Cuándo saldrán a las calles los productos hechos con grafeno?
CNN: ¿Cuándo saldrán a las calles los productos hechos con grafeno?
TP: Si ves lo que tradicionalmente
tarda un nuevo material en tener efecto en el mercado, típicamente toma
alrededor de 20 años.
Tenemos que
ser pacientes, pero las cosas parecen estar moviéndose más rápido que en el
caso de otros materiales.
Pienso que
en el próximo par de años veremos mejoras significativas en las técnicas de
desarrollo y síntesis de los materiales bidimensionales.
En un nivel
de investigación básico se insistirá en tratar de entender lo que pasa cuando
apilas estos materiales.
Eso
permitirá una nueva comprensión que propiciará la creación de dispositivos
completamente nuevos.
Estoy
totalmente convencido de que el grafeno cambiará nuestra vida. No sé
exactamente cómo y no creo que nadie pueda estar seguro, pero no hay nada más
delgado, resistente ni más adecuado para conducir electricidad y que tiene que
ser útil para muchas cosas importantes.
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