El investigador Álvaro Colina explica los usos futuros del grafeno en Ciencia entre Fogones
El investigador y profesor de Química Analítica en la Universidad de Burgos, Álvaro Colina, ha sido el primer experto en visitar las cocinas de Ciencia entre Fogones, un nuevo formato divulgativo impulsado por el programa Bebot en Miranda de Ebro.
En un ambiente relajado, mientras los asistentes degustaban una cerveza fresca y un pincho, el ponente ha realizado un recorrido histórico del uso del carbón hasta la actualidad en su charla: ‘Del carbón de los Reyes Magos al grafeno’. Para Colina “el carbono va a ser uno de los materiales claves en la revolución tecnológica” y calificó que el siglo XXI como la Edad de la nanotecnología. “Ahora mismo se están desarrollando materiales a partir del carbono que eran impensables hace una década”, aseguró el investigador al tiempo que explicó que, cuando habalmos de nanomateriales, nos referimos a elementos que son 100.000 veces más pequeños que un pelo humano.
El grafeno procede del grafito
El carbón más popular es el de los reyes magos, un carbón amorfo con estructuras muy desorganizadas y por eso se rompen fácilmente. El grafito (el material de las minas de los lápices) es, en cambio, una estructura de carbón basadas en un orbital y forman tres enlaces covalentes en el mismo plano con una estructura hexagonal.
“Cada una de las láminas de grafito es lo que denominamos grafeno”, aseguró Colina en Ciencia entre Fogones y recordó a los participantes que lo difícil es conseguir ‘esas láminas’. De hecho, durante mucho tiempo se pensó que este material no sería estable hasta que los físicos Andre Geim y Konstantin Novoselov (Universidad de Manchester) obtuvieron el grafeno a partir del grafito normal (separando las láminas con mucha paciencia a través de cello) logrando una lámina de un grosor de solo un átomo, invisible a simple vista. Por esta revelación, obtuvieron el premio Nobel de Física en 2010 .
Desde entonces el grafeno se convirtió en un nuevo material, extremadamente delgado y resistente que, como conductor de la electricidad, se comporta como el cobre, y como conductor de calor, supera a cualquier otro material conocido. Es casi completamente transparente y tan denso que ni siquiera el helio, el átomo de gas más pequeño, puede atravesarlo. El químico enumeró su durabilidad, elasticidad, transparencia, ligereza, impermeabilidad y conductividad como las principales propiedades del grafeno.
Fabricación del grafeno
Actualmente el grafeno se obtiene introduciendo gas carbono y depositando átomos en planchas de cobre o silicio. “Pero conseguir superficies grandes de grafeno es el actual cuello de botella porque la fabricación industrial de este nanomaterial es uno de los grandes retos de esta era”, subrayó el profesor de Química Analítica.
De la raqueta de Djokovic al hormigón de una obra
Como curiosidad, Colina relató a los participantes en Ciencia entre Fogones que la primera aplicación que hubo de grafeno fue la raqueta de Djokovic. Así, se usó este material en las fibras de carbono de la raqueta aumentando su resistencia. “No os extrañe que muchos aviones estén basados en grafeno en el futuro”. Álvaro Colina aseguró que en el sector de la construcción se están obteniendo nuevas estructuras más ligeras y resistentes gracias a mezclar hormigón con grafeno. Chalecos antibalas o filtros para la desalinización del agua son otras aplicaciones de este material.
En cuanto a los usos en la electrónica, el investigador de la Universidad de Burgos destacó que el grafeno -al ser un conductor óptimo, transparente y flexible- se podrá utilizar en la fabricación de pantallas “tipo láminas” o en los transistores para los ordenadores, sustituyendo a los que actualmente son de silicio. La cualidad de ser “un soporte conductor transparente” puede ser un sustituto de materiales como los leds y podremos obtener un techo o una pared entera de luz.