Lo llaman el material del futuro.Dicen que servirá para construir todo tipo de prodigios, desde chalecos antibalas hasta naves espaciales. Sus aplicaciones estarán con nosotros en la batería de los teléfonos inteligentes, en la pintura de los edificios y los sistemas purificadores de agua. Sin embargo, el grafeno se resiste a permanecer en el futuro.
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Qué es el grafeno y por qué enloquece a las empresas
El carbono es uno de los elementos más interesantes que existen. Ingrediente indispensable de cualquier organismo vivo, el carbono también forma fuertes diamantes y blandos grafitos. Paradójicamente, fue dentro del grafito que dos científicos rusos descubrieron el grafeno, considerado uno de los materiales más resistentes del mundo.
Durante una serie de experimentos poco ordinarios que los investigadores Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov realizaban cada viernes al finalizar sus actividades normales, surgió la idea de investigar el grafito. Con una cita adhesiva, los científicos despegaron capas y capas de una muestra de grafito, con el objetivo de encontrar un material que fuera lo más fino posible, documenta Quo.
Así fue como se descubrió la existencia del grafeno, una sustancia de carbono puro que se agrupa en forma de lámina y que sólo tiene un átomo de espesor. Los átomos de carbono se disponen en una estructura de forma hexagonal, como un panal de abeja, formados en dos dimensiones.
El descubrimiento del grafeno, no obstante, fue la culminación de una serie de teorías sobre su existencia. Se tenía el nombre desde 10 años atrás y en 1947 fue la inspiración de un libro del físico teórico Philip Rusell. Sin embargo, el grafeno no salía de las teorías y su existencia era puesta en duda, si no negada, por suponerlo sumamente inestable.
En 2010, Gueim y Novoziólov ganaron el Premio Nobel de Física, y a partir de entonces, las expectativas en torno al material milagro se multiplicaron, casi tanto como los usos que se le han encontrado.
Aplicaciones del grafeno
El grafeno es un material 100 veces más fuerte que el acero, capaz de conducir la electricidad mejor que el cobre y el calor mejor que la plata, además de ser transparente y flexible. Con todos estos atributos, al grafeno no le han faltado aplicaciones. Algunas ya están en el mercado, pero la mayoría no han salido del laboratorio.
Raquetas deportivas
Desde hace un par de años algunos de los tenistas más famosos del mundo, como María Sharapova y Novak Djokovic, tienen en su haber raquetas fabricadas con plástico reforzado con grafeno. También se ofrecen piezas para esquí, que por medio de este material son mucho más fuertes y distribuyen de mejor manera su peso.
Bombillas duraderas
La tecnología LED es una maravilla y generó su propio premio Nobel. Ahora, en Inglaterra se lanzaron a la venta bombillas LED recubiertas de grafeno para alargar más su vida útil –normalmente de 15 años- y también ahorrar hasta 10% más electricidad.
Pintura que no se despinta
Pronto podrías redecorar tu casa con una pintura que no se despinte fácilmente. Por lo pronto, una tienda Zara de España ya utilizó pintura con grafeno, que promete durar hasta 10 años sin deteriorarse, es antibacterial, protege a las paredes y además, puede absorber dióxido de carbono del aire y purificar el ambiente.
Descontaminante de zonas con radiación
En 2014 ocurrió una fuga de líquido radioactivo en una planta nuclear de Fukushima. Un año después, la empresa española Graphenanose unió a la limpieza del agua contaminada de la zona por medio de óxido de grafeno, una sustancia que puede filtrar las sustancias tóxicas del agua.
Audífonos y cámaras
Recientemente, se hicieron pruebas independientes para construir lentes para cámaras con láminas de grafeno, así como auriculares con este material. De momento, todo son experimentos, pero los resultados han sido positivos y podrían aumentar significativamente la calidad de sonido de los audífonos, mientras que las cámaras fotográficas podrían tomar fotos en lugares más oscuros y con mejores resoluciones.
Baterías, el obstáculo de la tecnología… hasta ahora
Sin duda, una de las aplicaciones más prometedoras del grafeno es su potencial para crear baterías flexibles, duraderas y de carga rápida. La mayoría de las visiones sobre los celulares del futuro imaginan dispositivos flexibles y delgados, igual que todo tipo de aparatos convertidos en inteligentes.
Para que esto suceda lo más importante es crear nuevos sistemas de almacenamiento de energía. Los fabricantes actuales de celulares han dejado en su mayoría de subir las capacidades de las baterías de sus teléfonos por no crear teléfonos más gruesos, aunque eso signifique que pocas veces llegues al día completo con la carga de tus equipos móviles.
Una especie de trampa a la que las empresas móviles han recurrido mientras se desarrollan baterías más potentes es a utilizar sistemas que permitan cargar las baterías de los teléfonos en menos tiempo, promesa principal de las futuras baterías de grafeno.
Hace poco un grupo de científicos del Instituto Gwangju de Ciencia y Tecnología de Corea del Sur anunciaron la creación de un supercondensador de energía hecho con grafeno, capaz de cargarse en 16 segundos. El grafeno puede convertir los fotones de la luz en electrones, lo que también las puertas a nuevos paneles solares o incluso a pinturas que generen electricidad, con potenciales usos en industrias como la automovilística y la electrónica.
¿Una burbuja de grafeno?
El grafeno podría no ser el material del futuro.
En la carrera de ver quién descubre más usos del grafeno y quién comienza a comercializarlos más pronto participan muchos países. Con la finalidad de acelerar la investigación y la industria del grafeno, la Unión Europea inauguró en 2013 el programa Graphene Flagship, dotado de más de mil millones de euros en financiamiento y con 16 áreas prioritarias de desarrollo.
Otros países, como Reino Unido, tienen organismos como el Instituto Nacional del Grafeno, que tan sólo en 2015 recaudó más de 86 millones de euros para trabajar. La Universidad de Manchester, -la misma en la que trabajan los científicos descubridores del grafeno- estima que se han invertido más de 2 mil 400 millones de dólares en investigaciones sobre el grafeno alrededor del mundo.
Mientras Europa se esfuerza por generar conocimiento, Asia se ha adelantado con las patentes. Se han registrado en el mundo más de 10 mil patentes sobre usos del grafeno, acumuladas en su mayoría por países como Corea del Sur, China y Japón, estima la analista Self Bank. En cuanto a empresas, Samsung lleva la delantera en el registro, aunque también empresas estadounidenses se han sumado a la carrera, como IBM, Xerox y Sandisk.
A pesar de la tremenda inversión en investigación y desarrollo, el mercado actual del grafeno es todavía pequeño. En 2013 movió tan sólo 12.5 millones de dólares, aunque se espera que llegue a 120 millones de dólares para 2020.
Ante este panorama, medios como El Confidencial no dudan en preguntarse si no se está generando una burbuja en torno al grafeno y sus supuestos milagros. “El riesgo al que se enfrentan todas estas empresas es que el conocimiento no llegue a dar el salto del laboratorio a la industria y el mercado, y que todas sus iniciativas se disuelvan como un azucarillo. Si el uso del grafeno no se extiende, las pocas compañías que han formalizado su apuesta por el material se verían obligadas a echar el cierre”, dice el sitio español.
El Confidencial apela a ejemplos pasados como el de los nanotubos de carbono, una material en el que se invirtió mucho dinero y no llegó a convertirse en la revolución que se pensaba. El grafeno corre el mismo riesgo, opina el periódico, “entre otras cosas porque los procesos para obtenerlo en condiciones óptimas son demasiado complejos y costosos”.
El material del futuro no se hace presente
Faltan varios años antes de tener un teléfono transparente y flexible.
Para comprender hacia dónde va el desarrollo del grafeno, El País hace una analogía con el petróleo.
“En 1859, cuando Edwin Drake perforó el primer pozo de petróleo en Pensilvania (EE UU), es probable que no pudiese imaginar el mundo que se construiría sobre aquel líquido viscoso. Hasta 1888 no se comercializaron los primeros automóviles de gasolina y hasta 1909 no se desarrolló la tecnología que dio comienzo a la era del plástico. Aquella materia prima interesó desde el principio, pero la tecnología transformó su significado para el mundo”.
En ese sentido van también las declaraciones de Guillermo Orts-Gil, Doctor en Química Física e investigador sobre Nanotecnología de la Sociedad Max Planck. “La investigación básica requiere, en general, como mínimo unos diez años hasta que consigue suficiente información sobre un material nuevo”, dijo en entrevista con el periodista Carlos Carabaña.
De acuerdo al científico, será hasta después de que las investigaciones concluyan cuando comenzará la “transferencia de conocimiento” hacia las empresas para crear artículos comerciales de consumo.
Por ello, podrían pasar 20 años antes de tener en tu mano un teléfono celular transparente que puedas doblar como un folleto y guardarlo en tu bolsillo sin tener que preocuparte por cargarlo todos los días.
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