En los últimos años, ha habido mucho revuelo en torno a un supermaterial conocido como grafeno. Pero qué es el grafeno ? Bueno, imaginemos una sustancia 200 veces más fuerte que el acero y, sin embargo, 1.000 veces más ligera que el papel.
¿Suena a ciencia ficción? No lo es, es grafeno.
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En 2004, dos científicos de la Universidad de Manchester, Andre Geim y Konstantin Novoselov, "jugaban" con grafito. Sí, lo mismo que se encuentra en la punta de tu lápiz. Con curiosidad por este material, se preguntaron si podrían pelarlo hasta obtener una sola capa. Entonces, recurrieron a una herramienta inusual:cinta adhesiva.
"Pones [cinta adhesiva] sobre grafito o mica y retiras la capa superior", explicó Geim a la BBC. Hay escamas de grafito que se desprenden de la cinta. Luego doblas la cinta por la mitad y la pegas a los copos de encima y los vuelves a dividir. Y repites este procedimiento 10 o 20 veces.
"Cada vez, los copos se dividen en copos cada vez más finos. Al final, quedan copos muy finos adheridos a la cinta. Disuelvas la cinta y todo se disuelve".
Sorprendentemente, el método de la cinta adhesiva funcionó de maravilla. Este divertido experimento condujo al descubrimiento de escamas de grafeno de una sola capa.
En 2010, Geim y Novoselov compartieron el Premio Nobel de Física por su descubrimiento del grafeno, un material formado por átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal que se asemeja a una malla metálica.
Una de las principales razones por las que el grafeno es una maravilla es su estructura. Una sola capa de grafeno prístino parece una capa de átomos de carbono dispuestos en una estructura reticular hexagonal. Esta formación de panal a escala atómica confiere al grafeno su impresionante fuerza.
El grafeno también es una superestrella eléctrica. Conduce la electricidad mejor que cualquier otro material a temperatura ambiente.
¿Recuerdas esos átomos de carbono de los que hablamos? Bueno, cada uno de ellos tiene un electrón extra llamado electrón pi. Este electrón se mueve libremente, lo que le permite transmitir conductividad eléctrica a través del grafeno multicapa casi sin resistencia.
Esto convierte al grafeno en el conductor de electricidad más rápido a temperatura ambiente.
Una investigación reciente sobre el grafeno en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) descubrió algo casi mágico:cuando se giran dos capas de grafeno ligeramente (sólo 1,1 grados) fuera de alineación, el grafeno se convierte en un superconductor.
Esto significa que conduce electricidad sin resistencia ni calor, lo que abre posibilidades asombrosas para la superconductividad a temperatura ambiente en el futuro.
Una de las aplicaciones más esperadas del grafeno reside en las baterías. Dada la excepcional conductividad, podríamos producir baterías basadas en grafeno que se carguen más rápido y duren más que las actuales de iones de litio.
Algunos grandes nombres como Samsung y Huwei ya están en este camino, ansiosos por llevar estos avances a nuestros dispositivos cotidianos.
Para 2024, podemos esperar una gama de productos de grafeno en el mercado, según Andrea Ferrari, directora del Cambridge Graphene Centre, que también es responsable de ciencia y tecnología del Graphene Flagship, una colaboración de mil millones de euros de la Unión Europea. Unión para acelerar el desarrollo de la tecnología del grafeno.
Los socios de investigación del Flagship ya están fabricando baterías de grafeno que superan en rendimiento a las mejores celdas de alta energía actuales en un 20 por ciento de capacidad y un 15 por ciento de energía. Otros equipos han construido células solares basadas en grafeno que son un 20 por ciento más eficientes a la hora de convertir la luz solar en electricidad.
Si bien hay algunos productos iniciales que ya aprovechan el potencial del grafeno, como los equipos deportivos de la empresa Head, lo mejor está por llegar. Y como menciona Ferrari:"Decimos grafeno, pero en realidad estamos hablando de una gran cantidad de opciones que se están explorando. Las cosas van en la dirección correcta".
Este artículo fue actualizado junto con tecnología de inteligencia artificial, luego verificado y editado por un editor de HowStuffWorks.
Ahora eso es ingeniosoEl fabricante de equipamiento deportivo, Head, ya ha integrado este sorprendente material. Su raqueta de tenis Graphene XT afirma ser un 20% más ligera con el mismo peso de swing. ¡Esa sí que es una tecnología revolucionaria!
