¿Qué es el grafeno?

NATIOH

Quizás has escuchado el término “nanotubos de carbono”, pero ¿sabes qué son? Resulta que en el 2004 dos científicos de nombre Konsantin Novoselov y Andre Geim de la Universidad de Manchester estaban estudiando el posible uso del grafito (de lo que está hecho un lápiz) para aplicaciones en transistores (la unidad básica con la que funciona cualquier electrónico).

Durante sus experimentos notaron que al reducir el número de capas del grafito, las propiedades eléctricas mejoraban, por lo que aislaron una sola capa de grafito que bautizaron como grafeno. El descubrimiento de su trabajo fue tan significante que se les otorgó el premio Nobel en el 2010.

El grafito no es más que un arreglo simétrico de átomos de carbón, pero cuando aíslas una sola capa de carbón, se convierte en grafeno y adquiere propiedades increíbles. El grafeno es un arreglo de átomos de carbón en forma de hexágono de un solo átomo de grosor. Imagínalo como un sándwich de capas de carbón, donde cada capa individual es grafeno y el conjunto es grafito.

Aplicaciones

Las inigualables propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas del grafeno lo hacen candidato como el material más versátil conocido.

El grafeno está comprobado como el material más liviano y fuerte que ha existido (incluso más resistente que un diamante) y puede conducir electricidad mejor que cualquier otro material, lo que abre un gran abanico de posibilidades para su uso. Su nombre popular son los nanotubos de carbón, que no es más que una capa bidimensional de carbono doblada como si fuera una hoja de papel hecha rollo. El grafeno es, en esencia, el santo grial de los materiales.

Salud

Todo apunta a que los implantes y dispositivos médicos del futuro estén compuestos de nanotubos de carbono, pero todavía tiene que pasar una larga lista de requerimientos de biocompatibilidad antes de que eso pueda suceder. Sin embargo, las propiedades conocidas del material dan paso a que se puedan diseñar nanosensores que nos permitan monitorear marcadores biológicos como la glucosa, hemoglobina, colesterol o incluso ADN de forma muy precisa, incluso a nivel celular. También se piensa utilizar como terapia para el cáncer o como andamio para regeneración de tejidos.

Agua Potable

Uno de los problemas de este siglo será el acceso a agua potable en todo el mundo y pues resulta que el grafeno puede ser la solución. La molécula de agua (H2O) es una de las moléculas más pequeñas que existen, con un diámetro de menos de 1 nanómetro. Éste tamaño es ideal para que colocando una malla de grafeno se pueda separar de cualquier otra cosa con la que venga mezclada el agua. Ésto abre la posibilidad de desalinizar agua y convertirla en potable o tomar agua “sucia” y limpiarla con éste método.

Construcción

El grafeno es el material más liviano y fuerte que se conoce, lo que lo hace un candidato ideal para construcción de estructuras complejas. Utilizando este material se podría construir un elevador al espacio (del que te conté hace algunos meses), edificios todavía más altos que con concreto y más livianos y las paredes de éstos edificios podrían conducir electricidad.

Limitantes

A pesar de que la materia prima del grafeno, el grafito, es bastante común, todavía no existe un método económico para producirlo a gran escala. Ya existen compañías que lo producen pero su uso se sigue limitando a investigación y desarrollo. Además de los usos que ya te mencioné, también existe la posibilidad de mezclar este material para crear nuevos compuestos con propiedades todavía más increíbles. Tendremos que estar atentos al desarrollo de éste campo durante los próximos años.

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