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Qué es el grafeno y cuáles son sus beneficios

Desde hace algunos años, se viene hablando del grafeno, un material supuestamente revolucionario capaz de dar la vuelta por completo a nuestro avance tecnológico. Los expertos dicen que cuenta con numerosas aplicaciones en energías renovables, movilidad e incluso medicina. Pero ¿cúal es el verdadero alcance de este material?

¿Qué es el grafeno?

El grafeno es un material compuesto por carbono puro, cuyos átomos se encuentran dispuestos de tal forma que construyen figuras hexagonales —como si se tratase de un panal de abejas—.

Este material fue descubierto en la década de 1930 pero, debido a su naturaleza tan inestable, no se le dio mayor importancia. No fue hasta 2010 cuando los científicos Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov ganaron el Premio Nobel de Física tras haber realizado enormes descubrimientos sobre el grafeno.

¿Cuáles son sus características?

El grafeno posee una serie de propiedades revolucionarias tales como:

  • Su extraordinaria dureza, 100 veces superior que la de una lámina de acero del mismo espesor.
  • El grafeno es un material muy flexible y elástico.
  • Las láminas son transparentes.
  • Es un material conductor excelente para las energías térmica y eléctrica.
  • El grafito tiene un enorme potencial de desarrollo gracias a que es capaz de hacer reacciones químicas con otras sustancias para producir otros compuestos con características distintas.
  • Este material se calienta muchísimo menos al conducir cargas eléctricas.
  • Puede generar energía eléctrica a partir de la luz.
  • Las láminas de grafeno tienen la habilidad de autorepararse.

¿Cuáles son las posibles aplicaciones del grafeno?

Gracias a estas cualidades revolucionarias, los investigadores de muchos países contemplan la aplicación de láminas de grafeno en una amplia serie de productos y tecnologías.

Por ejemplo, gracias al grafeno, se podrían construir placas solares fotovoltaicas mucho más ligeras, flexibles y con un coste más bajo que las tradicionales. Además, gracias a este material, se podrían desarrollar baterías para coches eléctricos, móviles, tabletas y ordenadores portátiles con una mayor capacidad y menor tiempo de carga.

Otra de las posibles aplicaciones del grafeno es la creación de cables de alta velocidad que mejorarían enormemente la capacidad y la velocidad de internet y teléfonos móviles.

Teniendo en cuenta la flexibilidad de las láminas de grafeno, se podrían desarrollar pantallas táctiles igualmente flexibles. Y en lo que respecta a su dureza, con este material, podríamos elaborar barcos, aviones y prótesis mucho más resistentes y ligeros.

Pero las láminas de grafeno también podrían tener aplicaciones para nuestra salud. Un equipo de investigadores de la Universidad de Manchester han descubierto que el óxido de grafeno es capaz de atacar directamente las células cancerígenas, sin afectar aquellas sanas. Si lo comparamos con los tratamientos actuales, podríamos disminuir tumores y evitar la propagación del cáncer con menos efectos secundarios. Además, esta forma oxidada del grafeno también es capaz de absorber residuos radiactivos.

No obstante, este material también tiene potenciales consecuencias nocivas para nuestro organismo. Se ha observado en ratones efectos similares a aquellos que resultan de una exposición al amianto.

Pero, si el grafeno es un material con tanto potencial ¿por qué no se encuentra totalmente implantado a día de hoy? Este hecho se debe principalmente a tres factores: el tamaño del material, su obtención y comercialización.

El primer reto es ser capaces de elaborar un lámina de grafeno de un tamaño superior a unos pocos centímetros cuadrados. Esto último resulta sencillo de hacer en un laboratorio, pero en el caso de láminas mucho mayores, de momento es casi imposible.

La forma de obtener el grafeno también tiene truco: si lo obtenemos con cinta adhesiva, nos aseguramos una calidad muy alta pero una cantidad de producto muy pequeña. Sin embargo, con otros métodos de extracción, podemos conseguir mayores cantidades que sacrifican en calidad.

Y al igual ocurre con su comercialización. Podemos encontrar grafeno en dos formas: láminas y polvo. Por su parte, la lámina posee una gran calidad pero es demasiado costosa. El polvo, en cambio, es más barato pero la calidad es muy baja.

España y el uso del grafeno

En España, el organismo encargado de investigar las aplicaciones del grafeno es la Unidad de Electrónica del CIEMAT, que junto con otros grupos, se encuentra inmerso en dos proyectos distintos:

  • GRAFAGEN. El objetivo es mejorar el funcionamiento de las células solares y almacenar hidrógeno de forma segura, todo esto con materiales basados en el grafeno.
  • E-LIG-E. La meta es elaborar una pila que pueda competir con las baterías actuales.

En conclusión, el grafeno es un material que posee un enorme potencial para revolucionar numerosos productos y tecnologías. No obstante, también tiene limitaciones y desventajas, por lo que hay que tener paciencia y cautela en su desarrollo e implantación.