Un nuevo
mundo bidimensional
La principal
finalidad de las tecnologías es transformar el entorno humano para adaptarlo
mejor a las necesidades de las personas. El grafeno es el material más delgado que se haya descubierto y puede llegar
a constituir sin duda un avance tecnológico revolucionario debido a la
naturaleza y diversidad de sus propiedades. Recientemente hemos sido testigos
de revoluciones tecnológicas que han causado gran impacto en nuestra vida
moderna como son la aparición del transistor y el cobre para la informática y
las telecomunicaciones, además de otras áreas de interés como la medicina, etc.
Próximamente, el grafeno podrá asumir el liderazgo de las tecnologías de punta.
Para comenzar, el grafeno fue descubierto en 2004 por los científicos de origen ruso Andre Geim y
Konstantin Novoselov, pero fue en 2010, año en el que estos
investigadores recibieron el Premio Nobel de Física, cuando empezó la “fiebre
del grafeno”. “(…) El grafeno es como Alaska
con sus vetas de oro. Todavía esconde muchas cosas que podemos y necesitamos
descubrir” (Andre Geim, 2013, Rianovosti)([1])
En primer lugar, el grafeno es un material
que proviene del grafito y está formado de una sola capa de átomo de carbono.
Es una sustancia formada por carbono puro y un solo átomo de grosor de forma hexagonal
parecido al de un panel de abejas. El grafeno es muy ligero, una lámina de 1
metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos. Debido a esto, Elsa Prada,
investigadora del Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC, destaca que es
la membrana más fina creada hasta el momento ([2]).
En segundo lugar, el grafeno se
caracteriza por su delgadez. Es muy flexible y es transparente y permite pensar
en la posibilidad de fabricar electrodos transparentes, componente esencial
para uso en pantallas táctiles y pantallas de cristal
líquido. Cumple la misma tarea que el silicio pero con un consumo menor de
electricidad. Cuando una lámina de grafeno recibe algún daño
que quiebra su estructura produciendo un agujero consigue atraer átomos de
carbono situados en las proximidades para así reparar los huecos (se
autorepara). También es de muy alta dureza: 200 veces mayor que la del acero,
casi igual a la del diamante. Gracias a su única lámina de grosor, éste material
se diferencia del silicio por su velocidad, dureza, resistencia y flexibilidad.
“(…) Hay toda una lista de lo que
llamamos los superlativos del grafeno que abarca muchas otras características.
Nunca se había visto tal conjunto de propiedades exóticas en el mismo material
y, en mi opinión, es improbable que vuelvan a aparecer juntas.” ([3]) (Guinea,
2013, elmundo.es)
En tercer lugar, la asombrosa versatilidad del grafeno permite múltiples aplicaciones comerciales, tales como pantallas
táctiles flexibles, planas y transparentes. El óxido de indio, material clave
hasta ahora para la industria, es escaso y caro, y el grafeno se está
posicionando tanto en el área de dispositivos móviles como en células
fotovoltaicas. Por otro lado, sensores, el grafeno al ser tan fino detecta
cualquier cambio en su superficie. El equipo de Tomás Palacios Gutiérrez (Departamento de Ingeniería Eléctrica y
Ciencia de la Computación del Instituto Tecnológico de Massachusetts) ([4]) trabaja en
desarrollar prototipos de sensores médicos como glucómetros, de calidad en
alimentos, y en etiquetas de identificación de radiofrecuencia o etiquetas
inteligentes. «Algunas de las aplicaciones serán sensores de glucosa y del
conocido E. Coli en los plásticos que envuelven frutas. Con etiquetas
inteligentes y si todos los objetos del mercado las tuvieran, pasarías por unos
sensores que automáticamente identificarían el grafeno y te dirían cuánto
tienes que pagar. Las actuales de silicio resultan caras», explica.
Por otra parte, es importante resaltar que
no todo son ventajas para este impresionante material. También tiene puntos
débiles que hay que mencionar. Según lo señala Frank Koppens, líder del grupo
investigador del Instituto de Ciencias Fotónicas, del que también forma parte
Klass-Jan Tielrooij ([5]),"Hemos descubierto una capacidad favorable
para la conversión de fotones absorbidos en electrones excitados, pero no hemos construido una placa solar".
También se indica que el grafeno no resulta del todo apropiado para
aplicaciones de uso electrónico ([6]),
debido a barreras asociadas a las mismas propiedades del material. Así mismo,
existen otros inconvenientes asociados a los procesos productivos y de
comercialización. Y como lo indica Evelin Jacob en el documento “Grafeno: ¿utopía futurista o
esperanza del progreso?”, aún
existen inconvenientes en las técnicas de fabricación de este material: “(…) Según J. M. tour et al, con quien estoy
de acuerdo, aún quedan muchos problemas de calidad por resolver en las técnicas
de manufactura de grafeno, tales como opacidad, conductividad, tamaño e
impurezas además de que debemos de encontrar mejores métodos de dopado para el
grafeno ya que “…la conductividad del grafeno sin dopar es finita
…”(Torres-silva, H. López-Bonilla J.L., 2011)([7])
Por último, conviene mencionar que en Chile, la tecnología está aún en un nivel incipiente, tal como lo menciona Rodrigo Escobar: “(…) En Chile hay muy poca gente que está trabajando en el dominio nano, en la ciencia de lo pequeño. No hay instancias de transferencia tecnológica desde la academia hasta la industria, y la gente que la está estudiando responde a intereses e iniciativas propias. No hay un plan país, no hay una política nacional de desarrollo del área. Sin embargo, el Programa Bicentenario trata de aplacar esas falencias“, comenta Escobar.”(Rodrigo Escobar, Universidad Católica de Chile, 2007)([8]). Sólo existen algunas iniciativas puntuales en el área de la minería del cobre, de la limpieza y purificación del agua contaminada y en la medicina “(…)El compuesto de sales de renio permite detectar en 48 horas a las células cancerosas, por lo que los investigadores de la U. Andrés Bello creen que con este material se podría crear un kit de diagnóstico que permita hacer un diagnóstico preliminar que permita filtrar a los casos realmente importantes y descongestionar el trabajo de los patólogos. ‘Así, las personas que esperan seis meses, podrían tener un diagnóstico en una semana e iniciar a tiempo su tratamiento”, destaca el Dr. Rodrigo Ramírez-Tagle’.” ([9])
En conclusión,
puedo confirmar la tesis inicial, ya que el grafeno, gracias a su composición y
propiedades mencionadas en el desarrollo, lo hace el material más delgado que
se haya descubierto. Ahora bien, así como el transistor y otros muchos inventos
y descubrimientos han dejado su huella en la historia, el grafeno parece
encaminado a convertirse en uno de estos hitos tecnológicos que marcarán la
historia reciente. Las propiedades de este material resultan tan impresionantes
que al parecer lo descubierto es mínimo y las proyecciones son
inconmensurables. Si bien el material presenta algunos inconvenientes, sus
características lo perfilan como la solución en muchas áreas presentes y
futuras. Este material podrá llegar a ser un impacto en el mundo de la
tecnología y podría cambiar la vida de las personas, llevándolo a un nivel
mucho más alto. Esperemos que así sea y que nuestro país pueda participar de
los beneficios de este gran descubrimiento, para el bienestar de todos.
[1] Fuente:
http://sp.ria.ru/science_technology_space/20101116/147902021.html
[2] Fuente: http://www.larazon.es/detalle_hemeroteca/noticias/LA_RAZON_329735/3597-que-es-el-grafeno#.UqEtvydIbAE
[3] Fuente: Guinea, 2013 - http://www.elmundo.es/elmundo/2013/05/24/nanotecnologia/1369408151.html
[4] Fuente:
http://www.larazon.es/detalle_hemeroteca/noticias/LA_RAZON_329735/3597-que-es-el-grafeno#.UqEtvydIbAE
[5] Fuente:
http://www.elmundo.es/elmundo/2013/02/25/ciencia/1361816560.html
[6] Fuente: http://grafenos.wikispaces.com/Inconvenientes+del+grafeno
[7] Fuente:
http://es.scribd.com/doc/97625714/Grafeno-%C2%BFutopia-futurista-o-esperanza-del-progreso
[9] Fuente:
http://ambiental.unab.cl/etiqueta/nanotecnologia/
Webgrafía:
- Moscú, 16 de noviembre, RIA Novosti. (Publicado el 7/12/2013 , 1:31) Andre Geim: “El grafeno es como Alaska con sus vetas de oro”
http://sp.ria.ru/science_technology_space/20101116/147902021.html
- La Razón, Madrid (publicado el viernes, 06 diciembre 2013.Actualizado a las 22:35h) Qué es el grafeno
http://www.larazon.es/detalle_hemeroteca/noticias/LA_RAZON_329735/3597-que-es-el-grafeno#.UqEtvydIbAE
- Teresa Guerrero | Madrid ( publicado el domingo 02/06/2013, 04:16 horas) Entrevista con el científico Francisco Guinea “En 30 años no he visto un material como el grafeno”
http://www.elmundo.es/elmundo/2013/05/24/nanotecnologia/1369408151.html
- Teresa Guerrero | Madrid (publicado el martes 26/02/2013 18:33 horas) Estudio internacional con participación española, “El grafeno multiplica la cantidad de electricidad que se obtiene de la luz”
http://www.elmundo.es/elmundo/2013/02/25/ciencia/1361816560.html
- Inconvenientes del grafeno (sin fecha de publicación)
http://grafenos.wikispaces.com/Inconvenientes+del+grafeno
- Diego Rosas Villalva (sin fecha de publicación) “Grafeno: ¿Utopía futurista o esperanza del progreso?”
http://es.scribd.com/doc/97625714/Grafeno-%C2%BFutopia-futurista-o-esperanza-del-progreso
- Nanogrupo (publicado el
http://nanotecnologia3lanc.blogspot.com/2007/09/nanotecnologia-en-chile.html
- Alexis de Ponson M. (publicado el 05 octubre del 2012) “Nanotecnología”
http://ambiental.unab.cl/etiqueta/nanotecnologia/
- Moscú, 16 de noviembre, RIA Novosti. (Publicado el 7/12/2013 , 1:31) Andre Geim: “El grafeno es como Alaska con sus vetas de oro”
http://sp.ria.ru/science_technology_space/20101116/147902021.html
- La Razón, Madrid (publicado el viernes, 06 diciembre 2013.Actualizado a las 22:35h) Qué es el grafeno
http://www.larazon.es/detalle_hemeroteca/noticias/LA_RAZON_329735/3597-que-es-el-grafeno#.UqEtvydIbAE
- Teresa Guerrero | Madrid ( publicado el domingo 02/06/2013, 04:16 horas) Entrevista con el científico Francisco Guinea “En 30 años no he visto un material como el grafeno”
http://www.elmundo.es/elmundo/2013/05/24/nanotecnologia/1369408151.html
- Teresa Guerrero | Madrid (publicado el martes 26/02/2013 18:33 horas) Estudio internacional con participación española, “El grafeno multiplica la cantidad de electricidad que se obtiene de la luz”
http://www.elmundo.es/elmundo/2013/02/25/ciencia/1361816560.html
- Inconvenientes del grafeno (sin fecha de publicación)
http://grafenos.wikispaces.com/Inconvenientes+del+grafeno
- Diego Rosas Villalva (sin fecha de publicación) “Grafeno: ¿Utopía futurista o esperanza del progreso?”
http://es.scribd.com/doc/97625714/Grafeno-%C2%BFutopia-futurista-o-esperanza-del-progreso
- Nanogrupo (publicado el
http://nanotecnologia3lanc.blogspot.com/2007/09/nanotecnologia-en-chile.html
- Alexis de Ponson M. (publicado el 05 octubre del 2012) “Nanotecnología”
http://ambiental.unab.cl/etiqueta/nanotecnologia/
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