El carbono revoluciona la

nanotecnología.

María José Domínguez Calderón

6º “K” (Miércoles)

Revista: Muy Interesante.

Dos físicos de la Universidad de Mánchester, anunciaron que habían desarrollado una

técnica para aislar grafeno a partir del grafito, el mismo compuesto con el que se

fabrican las minas de los lápices.

Se trata de un material bidimensional –tiene el espesor de un átomo de carbono– que

ya había sido descrito teóricamente en la década de 1930.

Andre Geim y Konstantin Novoselov

El carbono es uno de los elementos químicos más importantes en la naturaleza. Se encuentra en

todos los seres vivos y, según se distribuyan sus átomos, puede formar sustancias con distintas

características. A partir del carbono se consigue el grafeno. Este material surge cuando

pequeñísimas partículas de carbono se agrupan de forma muy densa en láminas de dos

dimensiones muy finas (tienen el tamaño de un átomo), y en celdas hexagonales. Para que te

hagas una idea, su estructura es similar a la que resulta de dibujar un panal de abejas en un folio.

¿Por qué en un folio? Porque es una superficie plana, de dos dimensiones, como el grafeno.

El grafeno se obtiene a partir de una sustancia abundante en la naturaleza, el grafito. Ésta, forma

parte de nuestra vida cotidiana, ya que se emplea para fabricar muy variados objetos, desde la

mina de los lápices hasta algunos ladrillos.

Destacan sus aplicaciones en el campo de la electrónica, donde a través de su capacidad para

almacenar energía puede dotar a las baterías de una mayor duración y un menor tiempo de carga,

establecer conexiones más rápidas e incluso contribuir a mejorar el medio ambiente sustituyendo a

materiales contaminantes que hoy en día nos vemos obligados a utilizar.

No hay que olvidar su relevancia en el ámbito de la salud. Las prótesis de grafeno podrían sustituir

a las actuales, de diversos materiales. O incluso se podría aplicar para mejorar el tratamiento de

algunas enfermedades.

Por todo esto, no es de extrañar que se diga que su utilidad es prácticamente ilimitada y que las

barreras a su aplicación únicamente son las de la imaginación humana.

¿Qué es el grafeno?

¿Dónde usarlo?

Su investigación, reveló que el grafeno presenta algunas propiedades muy interesantes: es

transparente, muy resistente, extremadamente elástico y, a la vez, conduce muy bien la

electricidad. Así, un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Sídney, en

Australia, ha manipulado la estructura del grafito para obtener hojas de grafeno sumamente

flexibles y tan finas como el papel, pero más fuertes que el acero. De hecho, pese a su

aparente ductilidad y a que son seis veces más ligeras que este, resultan ser el doble de

duras y diez veces más resistentes a la tracción.

Características

Este será el componente fundamental de los futuros chips y pantallas táctiles. Pero el grafeno es solo

una de las formas que puede adoptar el carbono llamadas a revolucionar la nanotecnología. A partir de

este mismo elemento, unos científicos de la Universidad de Míchigan, en EE. UU., han hecho crecer

millones de nanotubos de carbono sobre una oblea de silicio. De esa forma, han compuesto singulares

esculturas nanométricas. Una técnica similar podría usarse para diseñar nuevos sensores y sistemas de

almacenamiento de datos y refrigeración de chips más eficientes que los actuales.

Unos expertos del Centro de Vuelo

Espacial Goddard de la NASA han creado

un nuevo material que absorbe el 99,5 %

de la luz que recibe. Para ello, dispusieron

sobre un sustrato un bosque de

nanotubos de carbono colocados en

posición vertical. La luz, ya sea

ultravioleta, visible, infrarroja o infrarroja

lejana, queda atrapada entre los espacios

que dejan estas estructuras. El avance

resulta especialmente útil para la

construcción de telescopios y sistemas de

observación espacial.

Unas burbujas de grafeno de entre 3 y 4

micras de diámetro diseñadas por un equipo

de nanotecnólogos de la Universidad de

Princeton y del Laboratorio Nacional del

Pacífico Noroeste, en EE. UU., permiten

almacenar 15.000 miliamperios/hora

por gramo, lo que supone un gran acopio de

energía. El avance parece especialmente

adecuado para el desarrollo de baterías más

eficientes.

El grafeno es un material que combina una gran cantidad de propiedades que no se dan juntas en

cualquier otro compuesto. ¿Qué significa esto? Que es capaz de mejorar por completo las condiciones de

cualquier superficie donde se aplique.

Y es que es un material muy duro, resistente, flexible y muy ligero; lo que permite moldearlo según las

necesidades de cada caso. Conduce muy bien tanto el calor como la electricidad; y permanece en

condiciones muy estables cuando se le somete a grandes presiones.Pero además, el grafeno es capaz de generar electricidad a través de la energía solar, lo que le convierte

en un material muy prometedor en el campo de las energías limpias. Para hacerse una idea de su

potencial, si se construyeran con grafeno las placas solares, podrían generar varias veces más energía

por hora que las actuales. ¿Será este material una de las herramientas necesarias para superar la crisis

energética que previsiblemente se desatará cuando se agoten las reservas de petróleo?

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