El Grafeno

Una de las áreas más importantes en la innovación de las últimas décadas ha sido la de los nuevos materiales. Ha sido uno de los beneficios derivados de la carrera espacial. ​ En este artículo hablaremos del grafeno, una de las formas alotrópicas del carbono -otras son el grafito y el diamante- asociada a las nanotecnologías. Fue descubierto por los doctores Konstantin Novoselov y Andre Geim en el año 2004, y por ello ambos recibieron el premio Nobel de Física en el año 2010. ​ El grafeno está formado por átomos de carbono dispuestos en una sola capa y tiene una estructura hexagonal semejante a la de un panel de abejas. Puede permanecer estable hasta con el grosor de un solo átomo, lo que le hace ser considerado un material bidimensional. ​ Sus múltiples características son extraordinarias: es 200 veces más fuerte que el acero del mismo espesor, y más duro que el diamante; con un grosor que oscila entre 1 y 10 átomos de carbono. Es flexible y elástico, repele el agua, y tiene gran conductividad eléctrica y térmica. Por ello puede disipar el calor y ser sometido a corrientes eléctricas intensas sin calentarse. Es casi transparente y es tan denso que no puede ser atravesado ni por el Helio (He). La gran movilidad de sus electrones eleva las posibilidades de su uso futuro en nanodispositivos. Es posible que termine sustituyendo a materiales tan importantes como el silicio. ​ El grafeno está constituido por hasta 10 capas. Sus descubridores ilustraron sus características del siguiente modo durante su discurso de admisión del Premio Nobel: “Este material es tan fuerte que una hipotética hamaca casi invisible de un metro cuadrado de superficie hecha con grafeno sería capaz de soportar el peso de un gato sin romperse. La hamaca pesaría menos de un miligramo, menos que uno de los bigotes del gato.” ​ El grafeno, palabra sugerida por Boehm y sus colaboradores en 1986, se refiere en realidad a cada una de las láminas individuales de carbono que componen el grafito. Es curioso que cada capa del grafito, es decir el grafeno, es mucho más dura y resistente que el mismo grafito. El grafeno puede ser extraído del grafito por exfoliación, y también obtenido de otras formas que adopta el carbono, uno de los materiales más abundantes de la Tierra. Pero desgraciadamente, aún es muy costoso el obtener grafeno de calidad. En otras palabras, es todavía un material de laboratorio que no se utiliza para aplicaciones industriales por su alto costo de extracción. ​ Las futuras aplicaciones del grafeno son infinitas: baterías de mayor duración y menor tiempo de carga; placas solares de grafeno que podrían generar varias veces más energía que las actuales por unidad de tiempo equivalente. O uso para biosensores y creación de prótesis, por solo mencionar algunos ejemplos. ​ Adaptado de: https://www.graphenano.com/que-es-el-grafeno/ Acceso : 3 de Mayo de 2021 ​ Dr. Harry Costin