¿QUÉ ES EL GRAFENO?
El grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con
átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal similar al grafito,
pero en una hoja de un átomo de espesor. Es muy ligero, una lámina de 1
metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos.
El grafeno es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano (como panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.
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| Imagen cristalina del grafito |
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| Representacion artistica del grafeno |
Novoselov por sus revolucionarios descubrimientos acerca del material bidimensional grafeno.
¿DONDE SE OBTIENE EL GRAFENO?
El grafeno es principalmente obtenido apartir del carbono.
El grafeno se obtiene a partir de una sustancia abundante en la naturaleza, el grafito.Ésta, forma parte de nuestra vida cotidiana, ya que se emplea para
fabricar muy variados objetos, desde la mina de los lápices hasta
algunos ladrillos.
¿COMO SE OBTIENE EL GRAFENO?
Llegados a este punto, seguramente te preguntarás por qué, si el
grafeno tiene tantas cualidades y ofrece tantos beneficios, no se emplea
para mejorar nuestra calidad de vida.
La respuesta es sencilla.
Para que conserve todas sus propiedades, el mineral ha de ser de la
mayor calidad posible. Con el método tradicional de obtención a base de
deshojar el grafito con cinta adhesiva, se consigue grafeno de muy alta
calidad, pero la cantidad producida es mínima y resulta insuficiente
para su uso industrial.
Por otro lado, el empleo de otros
métodos para su obtención enfocados en aumentar la cantidad producida no
consiguen un producto con la calidad suficiente.
Actualmente, se comercializa el grafeno bajo dos formas: En lámina y en polvo. ¿En qué se diferencian?
• Grafeno en lámina:
es de alta calidad y se emplea en campos como la electrónica, la
informática o incluso la aeronáutica, donde se requiere un material muy
resistente. Su producción es actualmente muy costosa.
• Grafeno en polvo:
se usa en aquellos ámbitos que no requieren de un material de alta
calidad. Su proceso de obtención es más barato y permite una mayor
producción del producto, pero renunciando a parte de sus propiedades.
El
siguiente gran reto en la historia de este mineral es la búsqueda de un
método de obtención que supere esta barrera. Diversos equipos de
científicos en todo el mundo dedican sus esfuerzos a este fin y aunque
los resultados obtenidos son prometedores, aún queda camino por
recorrer.
¿CUALES SON SUS APLICACIONES?
Entre las aplicaciones potenciales del grafeno se pueden citar como las más interesantes:
• Destilación de etanol a temperatura ambiente para combustible y consumo humano.
• Detectores ultrasensibles de gas.
• Moduladores ópticos.
• Transistores de grafeno.
• Circuitos integrados más rápidos y eficientes.
• Electrodos transparentes.
• Dispositivos electrocrómicos.
• Células solares.
• Desalinazación.
• Aplicaciones antibacterianas.
• Detectores ultrasensibles de gas.
• Moduladores ópticos.
• Transistores de grafeno.
• Circuitos integrados más rápidos y eficientes.
• Electrodos transparentes.
• Dispositivos electrocrómicos.
• Células solares.
• Desalinazación.
• Aplicaciones antibacterianas.
¿CUALES SON SUS BENEFICIOS?
El estudio del grafeno y el desarrollo de sus aplicaciones
van a beneficiar a la sociedad en general, pues se pronostica que su
uso permitirá mejorar muchos de los dispositivos que conocemos ahora,
además de la creación de otros nuevos, por ejemplo, computadoras todavía
más pequeñas y poderosas que las actuales. El grafeno también permitirá
desarrollar materiales más ligeros y resistentes.
Actualmente se están desarrollando aplicaciones de grafeno
para su uso en dispositivos “verdes”: por ejemplo, el uso de grafeno
como conductor es más favorable con el ambiente al reemplazar metales u
otros elementos pesados, o escasos, con carbono. Además, los
dispositivos a base de grafeno podrán también ser más eficientes, por lo
que gastarían menos energía. Igualmente al usar grafeno para tener
materiales más ligeros y resistentes se reducen costos de transporte y
gasto de combustibles. Se ha propuesto también usar grafeno para mejorar
las baterías de litio actuales, lo cual aumentaría la factibilidad de
tener autos eléctricos. Por esto se predice que el grafeno también
tendrá un impacto ambiental favorable, al igual que otros
nanomateriales.
Al fomentar su estudio y desarrollo de aplicaciones existe
la posibilidad de crear nuevas industrias, con todos los beneficios
socioeconómicos que ello implica. Aquellas empresas internacionales y
naciones que logren posicionarse comercialmente en producción de grafeno
y de dispositivos o materiales basados en el mismo crearán empleos y
aumentarán exportaciones.
¿CUALES SON SUS CONSECUENCIAS MEDIOAMBIENTALES?
La mayor consecuencia medioambiental del grafeno es que puede llegar a sustituir al cobre.
Por ahora, se sabe que el grafeno podría utilizarse como componente de
los circuitos integrados. Se estima que la principal aplicación del
grafeno sería reemplazar al silicio en muchos transistores y
microprocesadores. La IBM ya anunció que había construido
microprocesadores y transistores con grafeno.
Aún es incierto el alcance, magnitud y diseminación de la revolución tecnológica que originaría el grafeno. Los plazos asociados al cambio tecnológico son una gran incógnita y también lo son las industrias y los servicios que se verían impactadas. Es pertinente señalar decir que el grafeno podría inducir una nueva espiral de crecimiento económico similar a la que generó la revolución industrial en el siglo XIX, la electricidad post guerra de secesión en Estados Unidos o la informática e internet en la segunda mitad del siglo XX. Es el compuesto del siglo XXI.
Aún es incierto el alcance, magnitud y diseminación de la revolución tecnológica que originaría el grafeno. Los plazos asociados al cambio tecnológico son una gran incógnita y también lo son las industrias y los servicios que se verían impactadas. Es pertinente señalar decir que el grafeno podría inducir una nueva espiral de crecimiento económico similar a la que generó la revolución industrial en el siglo XIX, la electricidad post guerra de secesión en Estados Unidos o la informática e internet en la segunda mitad del siglo XX. Es el compuesto del siglo XXI.
