7 cosas que sabes sobre el grafeno y quizá son erróneas

Imagina un teléfono inteligente que se dobla y lo puedes llevar como pulsera, que su batería se carga en 16 segundos y es biodegradable. Piensa en un auto ligero y resistente, pintado con un compuesto que absorbe la luz y la transforma en electricidad. Qué tal una cámara que tome fotos en completa oscuridad y sin usar flash.

Todas estas fantasías tecnológicas se pueden lograr con el grafeno, material considerado como el más delgado del mundo por tener un átomo de espesor, la flexibilidad de una goma y la dureza de un diamante, publica la revista Quo en su edición de diciembre 2014.

En los laboratorios científicos y empresas de innovación alrededor del mundo está causando revuelo, pues se dice será el protagonista de la nueva revolución tecnológica y representaría un negocio millonario. ¿Será cierto?

En la opinión de algunos expertos a este material aún le falta mucho camino por recorrer y todavía más para que pase del laboratorio a la fábrica y de la fábrica a los consumidores.

Aunque algunas empresas como Samsung , Nokia y Graphenea ya lo aplican en algunos prototipos, sus beneficios aún se mantienen a prueba. Y es que sus propiedades en relación con la salud y medio ambiente también presentan retos.

Las siguientes respuestas aclaran el panorama en torno a las especulaciones sobre el grafeno, mejor conocido como el 'material milagro' o 'material del futuro'.

1. ¿Qué tan rápido llegará a la vida de los consumidores?

El problema del grafeno es que aún se produce a nanoescala, es decir, en el laboratorio y en ambientes controlados, por lo que no es nada fácil su producción a nivel industrial, explica el físico mexicano Mauricio Terrones.

“La producción en masa de grafeno generalmente necesita materiales complicados y contaminantes o reacciones químicas que, aunque pueden ser corregidos, crean defectos estructurales”, cuenta el investigador Keith Paton, de la empresa Thomas Swan, que desarrolló una planta piloto de producción en masa de grafeno.

La simplificación de los procesos para sintetizar el grafeno es otro reto, pues los costos son muy elevados.

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“Cuando se publica un artículo científico, con algún avance, la gente cree que podrá ir al supermercado al día siguiente y comprarlo; eso puede generar frustración”, agrega el fundador de la empresa vasca Graphenea, Jesús de la Fuente, que suministra este material a otras firmas.

De la Fuente dice que a raíz del premio Nobel -otorgado a los creadores del grafeno apenas seis años después de su descubrimiento- se generó mucha expectación.

Por su parte Andrea Ferrari, presidente de Graphene Flagship, un programa europeo creado para desarrollar e impulsar el uso del grafeno también llama a ser realistas: “Es cierto que es un material único y el que tiene mayor potencial, pero este todavía tiene que ser logrado y necesitamos trabajar duro. Estamos al principio del camino. No al final”.

2. ¿Una 'burbuja' tecnológica?

Para el coordinador del Nano-grupo en el Instituto Max Planck de Coloides e Interfases en Colm, Alemania, Guillermo Orts-Gil, el grafeno aún “no representa una revolución tecnológica real”.

El experto recuerda el furor que hubo por los nanotubos de carbono, material que junto con el grafeno y los fulerenos, forman lo que se podría llamar la ‘trilogía del nuevo carbono’.

“Hubo muchas empresas que empezaron a producir nanotubos de carbono en toneladas antes de que existiera realmente un mercado que demandara su uso, y esto hizo que algunas de ellas quebraran y que se generara un descontento por el material”, dice Orts-Gil.

“Deberían de aprender de esto y no cometer los mismos errores que se tuvieron con el grafeno. Si va a ser una revolución, es algo que está por verse, con el gran proyecto europeo Graphene Flagship”.

3. ¿Qué productos ya contienen el material?

Cada vez se escuchan más anuncios de nuevos plásticos y metales con un tanto por ciento de grafeno; además, ya existe una raqueta que usa la versión menos pura del material para distribuir el peso de una manera más eficiente.

Desde 2013 el tenista serbio Novak Djokovic cuenta con una raqueta hecha con una aleación de grafeno . La fabricó la marca Head y permite imprimir más potencia a los golpes con menos esfuerzo.

En otras áreas como la aeronáutica los avances son mucho más lentos; allí el grafeno supondría una verdadera revolución al lograr aligerar los aparatos y con ello su consumo de combustible.

4. ¿Cuáles son las empresas que lo 'anhelan'?

Hasta ahora, es la industria de los teléfonos inteligentes la que está provocando un interés comercial más evidente y la que concentra la mayoría de las más de 7,000 patentes sobre grafeno que se han registrado en los últimos años.

Según un informe de la Intellectual Property Office de la corona británica, China encabeza el número de patentes . Pero son tres empresas las que ya comienzan a utilizar las propiedades del grafeno en sus productos:

Samsung. A principios de 2014, la surcoreana patentó una pantalla táctil flexible de grafeno; para ello, en colaboración con la Universidad de Sungkyunkwan utilizó un nuevo método para sintetizar una larga pieza del material en una sola capa. Lo habitual para crear una pieza grande es unir pequeñas partes de grafeno, como un mosaico.

Nokia. Desarrolló unas baterías flexibles utilizando material desarrollado por la empresa vasca, Graphenea.

Graphenea. La firma sintetiza y suministra a los socios de Graphene Flagship, así como a Philips, Intel, IBM y Canon. También a universidades y centros de investigación.

5. ¿Es dañino para la salud y el medio ambiente?

Un grupo de científicos cobijados por el programa Graphene Flagship señala en un estudio que “las esquinas afiladas y las protuberancias dentadas en los bordes del grafeno pueden entrar fácilmente en las membranas de las células y alterar su funcionamiento normal”.

Andrea Ferrari recuerda que el grafeno viene del grafito, material contenido en los lápices: “Todo el mundo que usa un lápiz ha estado en contacto con él. Evidentemente si tomas un pedazo de grafeno y lo inyectas en una célula puede matar, pero también si tomas una pieza de madera y la metes en tu cuerpo, tampoco serás muy feliz”.

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Otro estudio concluye que el grafeno tiene gran movilidad y puede causar problemas medioambientales si hay un derrame.

“De momento se acepta que las nanopartículas son seguras mientras estén atrapadas en una matriz sólida de la que no se puedan escapar, como un plástico. Pero una vez liberadas en el aire o en el agua es más difícil predecir su peligrosidad”, dice Guillermo Orts-Gil.

6. Y a todo esto, ¿qué es el grafeno?

Se integra por átomos de carbono, ordenados de tal manera que forman una malla hexagonal, y con solo un átomo de espesor.

“Su chiste está en que es muy flexible y casi irrompible, ya que es de la misma familia de materiales que el diamante; conduce la electricidad mejor que el arseniuro de galio y el calor, mejor que la plata”, explica el investigador del Instituto de Física de la UNAM, Gerardo García Naumis.

7. …¿Y cómo se descubrió?

Los investigadores rusos Andre Geim y Konstantin Novoselov lo descubrieron en 2004 mientras realizaban sus 'experimentos de viernes' –actividad que llevaban a cabo una vez realizadas sus labores- en la Universidad de Manchester en el Reino Unido.

Todo comenzó con el grafito, el material que está en el corazón de los lápices. Con una cinta adhesiva le fueron quitando capas, pegando y tirando, como si depilaran la muestra. En la cinta quedaban láminas de grafito, que depositaban sobre óxido de silicio y estudiaban en el microscopio.

Al mirar a través de éste, los rusos notaron que las capas no eran inestables a temperatura ambiente, como se creía anteriormente, y tenían una conductividad eléctrica 100 veces más rápida que el silicio.

Desde la década de 1940 ya se debatían las propiedades de materiales relevantes como el grafito. Pero la comunidad científica argumentaba que la existencia del grafeno era imposible, ya que aislar una sola capa, sería defectuosa y débil.