Todo lo que debes saber sobre el grafeno

El grafeno es un material proveniente del carbono, con una estructura molecular diferente, al igual que otros materiales como el grafito (usado comúnmente en las punta de lapices) o el diamante. De hecho, Graphenano reseña que un milímetro de grafito está compuesto por tres millones de láminas de grafeno, esto demuestra que el grafeno es un material bastante fino, ya que se forma con una única capa de átomos de carbono. Además, el grafeno tiene una estructura hexagonal, similar a la del interior de un panal de abejas, mejorando su funcionalidad.

¿Qué es lo increíble de este material? 

El grafeno ha superado con creces otros materiales bastante comunes como el acero, pues de acuerdo con La Vanguardia, el grafeno es entre 100 y 300 veces más fuerte que el acero. Se creería que debido a su resistencia superior al acero lo haría bastante pesado, pero es todo lo contrario, una lámina de grafeno con 1 metro cuadrado de tamaño, solamente pesa 0,77 miligramos.

Y aunque parece una locura, este peso es debido a que el grafeno puede ser mil veces más delgado que un cabello humano; sin embargo, sigue siendo más duro que el diamante, y como sabemos, un diamante puro solo puede rayarse con otro diamante. Esto nos permite tener una noción de la dureza del grafeno.

La delgadez y estructura bidimensional del grafeno también admite flexibilidad, siendo capaz de doblarse un 20% sin quebrarse, según Graphenano. En cuanto a su color, el grafeno es cristalino.

Ppor otro lado, es buen conductor de corriente y calor, ya que no se recalienta al momento de recibir intensas corrientes y logra disipar el calor. Además, el grafeno es bastante denso e impermeable y es carbono puro, por lo que se encuentra en bastante cantidad y resulta ser ecológico. Todas estas características lo hacen un material con diversas aplicaciones. 

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El grafeno es relativamente nuevo, pues la primera vez que se extrajo fue en 2004, cuando científicos de la Universidad de Manchester, Andre Geim y Kotsya Novoselov obtuvieron una capa de grafeno con una cinta adhesiva despegada de una pieza de carbono. Este experimento les otorgó el Premio Nobel de la Física en 2010, de acuerdo con La Vanguardia.

Algunas aplicaciones

Las beneficiosas propiedades que tiene el grafeno lo hacen aplicable en muchas áreas. Por ejemplo, la Universidad Internacional de Valencia (VIU) explica que podría ser usado en ingeniería biológica, para elaborar dispositivos sensoriales bioeléctricos.

Debido a la eficiente conductividad eléctrica que posee, enviaría rápidas señales para controlar la glucosa, los niveles de colesterol o hemoglobina y hasta una secuencia de ADN. Por otro lado, su resistencia y ligereza hace posible que el grafeno se combine con otros materiales para sustituir metales y construir aviones, naves espaciales y hasta vehículos mucho más ligeros con la misma durabilidad y mejor respuesta a las tormentas eléctricas.

La densidad del grafeno es capaz de impedir el paso de una gas tan ligero como el helio, por lo tanto, es aplicable en sistemas de filtración. La VIU reseña que científicos han logrado elaborar filtros de grafeno con poros de 5 nanómetros, mucho más pequeño que los filtros de óxido de aluminio actuales que alcanzan los 30 nanómetros. Esta funcionalidad serviría para filtros más eficientes de agua y desalinización. 

En la medicina, según La Información, sería posible crear chips de grafeno para ser insertados en el cerebro de las personas y detectar desórdenes químicos rápidamente, como por ejemplo conocer un ataque epiléptico antes de concretarse.

En el mundo de la tecnología, el grafeno ya es utilizado en componentes de aparatos electrónicos como televisores y teléfonos inteligentes, así como en altavoces y auriculares para optimizar la calidad del sonido.

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Pero…

El uso del grafeno suena bastante bien, sin embargo, este “material del futuro” aún que no se ve masivamente en dispositivos. Esto se debe a que aún no hay fábricas que lo produzcan en grandes cantidades, tampoco hay un estándar mundial para su elaboración, como sí lo hay en los demás metales y plásticos. Además, aún hay científicos trabajando en la conductividad de electricidad que tiene el grafeno, puesto que a diferencia de materiales como el silicio, no hay una forma de detener el paso de energía por el grafeno.

De acuerdo con Computer Hoy, la razón por la que el grafeno no se fabrica en masa es que sus características solo se cumplen si es hecho de máxima calidad, lo cual lo hace poco accesible a pesar de ser abundante. Este proceso de refinación lo hace costoso, aproximadamente 50 dólares por gramo al mayor. No obstante, gran parte de las empresas ya piensan en el uso de este material, por lo que trabajan para que en un futuro sus productos puedan complementarse con el grafeno.