El nuevo material que ha revolucionado a la ciencia: el Grafeno

En el año 2004, los científicos Andre Geim y Kostya Novoselov de la universidad de Manchester fueron capaces de extraer de una muestra de grafito normal y corriente, idéntico al que forma la mina de los lápices, una lámina con una característica muy especial: únicamente tenía un átomo de grosor; era una monocapa atómica de grafito. Poco se imaginaban que este logro acabaría en la Academia de premios Nobel de Estocolmo con ambos dos recibiendo el Premio Nobel de Física 2010.

Y ¿Qué es tan extraordinario sobre esta lámina de grafito? Bien, pues para entenderlo, antes debemos hablar de la forma que tiene. La Naturaleza tiende a generar patrones muy similares entre los objetos más dispares y menos esperados, tanto es así queGrafeno en este caso para explicar las increíbles propiedades de este nuevo material, debemos acudir a las abejas. Todo el mundo tiene en mente la meticulosa distribución interior de un panal de abejas; estas pequeñas grandes obreras crean una de las estructuras más simples y a la vez más útiles de la naturaleza: celdas hexagonales. En el caso del grafeno está formado simplemente por átomos de carbono distribuidos hexagonalmente y entrelazados hasta el infinito.

La primera de las muchas propiedades únicas del Grafeno es que posee una conductividad eléctrica muy elevada. Esto significa que en el Grafeno, la electricidad se desplaza con mucha facilidad y a una velocidad muy superior a la de, pongamos, un cable de cobre. Y aun así, un cable hecho de Grafeno no sufre casi calentamiento al transportar electrones (lo que se denomina un efecto Joule bajo) así que se reducirían enormemente los riesgos de incendios o las necesidades de refrigeración en circuitos.Su dureza se aproxima a la del diamante y aun así es tan ligero como la fibra de carbono y más flexible que ésta.

Grafeno flexible

El Grafeno comparte la propiedad del Silicio de generar electricidad cuando recibe luz solar (se genera efecto fotoeléctrico con radiaciones de frecuencia media).

La última propiedad parece extraída de una obra de ciencia-ficción: el Grafeno se AUTORREPARA. Cuando se rompen varios de los hexágonos, los átomos de carbono circundantes se desplazan ocupando el hueco recién creado y volviendo a formar hexágonos para unirse entre sí.

Las aplicaciones de un material con estas propiedades son casi interminables: fabricación de microchips mucho más pequeños y eficientes que los actuales, dispositivos de camuflaje óptico que generen algo similar a la invisibilidad, células fotoeléctricas de altísima eficiencia o circuitos integrados en objetos cotidianos son solo la punta del iceberg. Esto ha hecho que el Grafeno se gane el apodo de “Material del futuro”.

Aun así, como con todo, hay una pega: pese a la abundancia de carbono en nuestro planeta (se trata del elemento más abundante de todos con un gran margen), el Grafeno úncamente se puede extraer del grafito con un proceso largo y costoso, por lo que por ahora nos tendremos que contentar con diseñar aplicaciones para tan maravilloso material hasta que uno de los muchos equipos de investigación dedicados a encontrar un mejor método de obtención tenga éxito.

Gonzalo Díaz del Rio.

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