Tres promesas tecnológicas del grafeno
Esta molécula invaluable (no sólo por su costo sino por su potencial) tiene la capacidad de transformar diversas áreas, como la electrónica, el sector energético, el sector salud y la industria de la construcción. ¿De dónde viene esta molécula? Como lo podemos intuir desde su propio nombre, el grafeno se extrae del grafito, el mismo material utilizado para fabricar lápices. De igual forma, es una molécula compuesta de carbono, pero aprovechando la maravillosa capacidad del carbono de formar compuestos distintos gracias a su polivalencia, es muy diferente químicamente.
El grafito está formado de moléculas tridimensionales amorfas, y el grafeno tiene una estructura cristalina bidimensional que apenas tiene el ancho de un átomo. Esta simplicidad carbónica le otorga las propiedades que desde el año 2005 lo vienen haciendo tan célebre. Por ejemplo, el grafeno transmite la electricidad mejor que el cobre y es muchísimo (casi doscientas veces) más fuerte que el acero, con menos de un 20% del peso de la fibra de carbono. También es prácticamente transparente, impermeable y químicamente puede ser utilizado como plataforma para combinarse con otros elementos químicos y modificar sus propiedades.
De los múltiples usos del grafeno, vamos a mencionar tres promesas muy interesantes:
Cámaras con sensores en 3D
El grafeno es un material muy sensible a la luz, pero a la vez, una sola capa de este material sólo absorbe entorno al dos por ciento de la luz que recibe. Esta propiedad hace que una sola capa sería inútil, pero varias capas acomodadas y ayudadas por un sensor que bloquee la luz podrían permitir diseñar una cámara con un sensor que permita crear un mapa 3D de la escena a fotografiar, permitiendo elegir iluminación y foco como si se usara una medición profesional de la luz. Esta cámara tan avanzada aún está en etapa de diseño, pero las posibilidades son enormes. Las imágenes se procesarían de una forma mucho más veloz, e incluso está la posibilidad de que se pueda reenfocar un vídeo tras haberlo realizado. ¿Qué otras ventajas tendrán a futuro las aplicaciones optoelectrónicas del grafeno?
Baterías y posibles procesadores
En cuanto a baterías para dispositivos electrónicos, hay muchísimos diseños «futuristas» que prometen cargarse de forma casi inmediata y durar más tiempo. Tras gran parte de estos diseños se encuentra investigación en torno al grafeno. Y en cuanto a dispositivos tecnológicos, hay otra gran rama de investigaciones que buscan sustituir el silicio en los procesadores con grafeno. Ello porque actualmente los procesadores en silicio tienen un límite en cuanto a una arquitectura menor a los 3 nanómetros. El avance intensivo de la propia tecnología demanda menores y menores dimensiones. Las heteroestructuras que se construyen con el grafeno y otros materiales pueden ser la ventana a la tecnología necesaria para llegar a esas dimensiones tan pequeñas, pero aún no ha llegado su momento.
Vehículos que usen mucho mejor el combustible
El grafeno podría permitir que los automóviles reúnan y almacenen la energía producida por su propio movimiento, ahorrando y usando de forma mucho más eficiente el combustible. Este tipo de tecnología, conocida en inglés como KERS («Kinetic Energy Recovery System»), o simplemente ERS, puede permitir ahorros de hasta un 25% en el consumo de combustible, siendo la base de un sistema híbrido que puede dar un empuje más que significativo al uso eficiente de cualquier combustible en automóviles y otros vehículos.
Químicos, ingenieros, diseñadores,… hay científicos de muy diversas áreas toman las nociones que el grafeno proporciona para empujar los límites de sus propias disciplinas. En los años por venir, algunas de estas promesas se convertirán en realidades y darán origen a nuevas ideas.
Para saber más puedes leer Reseñas HdC: El grafeno y El grafeno no se moja o ¿cómo destilar Vodka con grafeno?
Carla Martínez
Fuentes:
La conferencia entorno al grafeno 2017
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