Grafeno ¿el material del futuro?

El grafeno se observó por primera vez en 1930 pero no fue solo hasta el 2004 cuando se logró fundir capas de grafeno a temperatura ambiente logrando capas tan finas como de 1nm de grosor y en 2010 Konstantín Novosiólov y Andréi Gueim recibieron el premio Nobel de Física por su trabajo.

El inicio fue con un reactor del tamaño de una lata de gaseosa, que generaba tres gramos de grafeno en un día pero al día de hoy se pueden fabricar 1 tonelada y se fabrican desde polímeros con grafeno hasta bio-sensores.

Pero aunque se está produciendo en grandes cantidades los creadores cuentan “Una vez fuimos capaces de producir grafeno, nos dimos cuenta de que las compañías no sabían cómo utilizarlo” los productores pensaron que entre más grafeno adicionaban, mejores serían los resultados en los productos pero “en grafeno, menos, es más”, esto lo aprendieron de los esquiadores pues, para mejorar las propiedades mecánicas de los polímeros en un 45% solo basta con adicionar entre 0.5% y 1% de grafeno. Otro uso del grafeno es dotando a los polímeros de conductividad eléctrica y que puedan disipar el calor, en estos casos se adiciona 10% de grafeno, si e sobre pasa este porcentaje, las propiedades mecánicas disminuyen.

En Europa ha iniciado un gran proyecto llamado “Graphene Flaship” o “Buque Insignia” con más de 150 centros de investigación y empresas, pero también un presupuesto de 1000 millones de Euros para llevar el grafeno de los laboratorios a los estantes comerciales

Actualmente se produce grafeno en polvo como materia prima y los productos que se producen se agrupan en tres familias según se apliquen en: aditivación de polímeros, lubricantes y grasas; almacenamiento energético (baterías y súper-capacitores); y tintas y recubrimientos con propiedades conductivas o térmicas.

Tintas y textiles del futuro

El grafeno como ya hemos expuesto ya es aplicado en pinturas, tintas de conductivas pero también en textiles, el material del futuro es la clave para el desarrollo de tejidos inteligentes y de micro-sensores sobre todo para las prendas deportivas en los cuales el calzado inteligente estará a la orden del día aplicando el grafeno a las zapatillas de este nicho.

Un ejemplo serán las tintas con porcentajes de grafeno para usar en serigrafía, huecograbado, etiquetado y offset facilitaran la electrónica flexible implementando bio-sensores que podrán determinar la glucosa en la sangre y otros datos que podrán informar al portador de su estado de salud.

Pero también se podrán desarrollar prendas inteligentes que puedan controlar la temperatura, pues ya se han impreso resistencias en la zona lumbar que alcanzan entre 30 y 60°C pero también ya existe una chaqueta para atletas que posee sensores que permiten controlar la música del móvil y contestar llamadas vía Bluetooth.

Por ahora ha sido posible desarrollar una batería de ion de litio con la forma de botón mejorando su capacidad un 50% y un 35% en su durabilidad, por otro lado también se están desarrollando mejoras en ánodos y cátodos de baterías para lograr cargas mas rápidas, mayor potencia y un rendimiento de baja temperatura, pero que también proteja de la corrosión, como pasa en la industria aeroespacial, en la que el grafeno aporta a estructuras un 75% más livianas, manteniendo estabilidad y protección contra descargas eléctricas.

En la industria de los auriculares, la empresa Versarien presento los primeros auriculares que usan grafeno para mejorar la recepción de audio, los cuales poseen un diafragma que usa una capa de grafeno más delgado y flexible que los materiales anteriormente usados, este uso mejora sonidos graves y agudos.

En telefonía móvil, la compañía Atomic Mechanics está creando una tecnología a partir del grafeno, que podría cambiar la forma como interactuamos con los dispositivos móviles, ellos han desarrollado una película sensible al tacto, habilitada con grafeno, como material transparente y se puede ensamblar sobre un plástico curvo.

Al tocar con el dedo sobre la película, este envía información a un motor que puede controlar luz, velocidad e intensidad, por otro lado la resistencia y flexibilidad es mucho mayor a las películas táctiles que usamos hoy en día, las cuales son opacas y rígidos y voluminosos. Gracias al grafeno podremos disfrutar de dispositivos móviles transparentes, flexibles, resistentes y duraderos.

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