Novos materiais: O grafeno

O grafeno é unha estrutura laminar plana dun átomo de grosor, composto por átomos de carbono que forman un entramado con forma de panal de abella (como se ve na foto).

Polo tanto, é un material que se atopa abundantemente na natureza (no grafito principalmente, coma nos lápices).

En 1930 describíronse as súas características físicas pero ata 1994 non se nomeou como “monoplaca de grafito”. Foi sintetizado por primeira vez no 2004, pero saltou á fama no 2010 cando os seus descubridores (Andre Geim (Sochi, 1958) y Konstantin Novoselov) recibiron o premio Nobel de física

É consideradado o maior descubrimento da ciencia aplicada desde a tecnoloxía do silicio. Nuns 10 anos será a nova base de toda a tecnoloxía.

Propiedades principais

  • Alta condutividade térmica e eléctrica, facendo que consuma menos electricidade porque se quenta menos que outras substancias ao conducir os electróns.
  • Alta elasticidade e dureza: resistencia 200 veces superior ao aceiro impenetrabilidade superior á do diamante debido aos seus átomos moi compactos.
  • Máis lixeiro e flexible que a fibra de carbono.
  • Transparente, resistente, impermeable, abundante e económico.

 

En fase de desenvolvemento

O grafeno aínda se atopa en fase de desenvolvemento. Como xa dixemos é unha lámina moi delgada procedente do grafito, e para conseguilo podemos partir do grafito natural ou do sintético. Porén, o principal obstáculo existente é que non se pode producir grafeno a gran escala.

En España existen empresas que traballan con este material:  Graphenea (a máis importante, San Sebastián), Avanzare e Granph Nanotech.

Comercialízase de dúas formas: en lámina e en po.

1. Grafeno en lámina

É o grafeno de alta pureza e o que reúne as mellores propiedades. Emprégase para fabricar electrodos de baterías, pantallas táctiles, células solares, electrónica dixital e analóxica de alta frecuencia ou composites avanzados para aeronáutica.  Para producilo non se utiliza grafito, senón gas metano.

O prezo das láminas depende do tamaño e das propiedades, pero custa entre os 300 e os 1000€, cifra que irá baixando a medida que se poña no mercado.

2. Grafeno en po

Utilízase en aplicacións que requiren un material máis barato. A súa produción parte do grafito. Non posúe tan boas propiedades como o grafeno en lámina, polo que o precio do grafeno en po de alta calidade ronda os 100€ o gramo.

Estúdase a posible aplicación do grafeno en medicina: para fabricar biosensores, detectar ADN, producir implantes neuronais e rexenerar tecidos nerviosos danados.

Aplicacións

– Demostrouse que con electrodos de grafeno se conseguen baterías 10 veces máis duradeiras e recárganse en menos tempo.

Respecto aos paneis solares, búscase algún produto que convirta en electricidade o 42% da enerxía do sol; posto que os que existen actualmente producen o 16%, o grafeno é a gran expectativa.

– Tamén poderá usarse en televisores OLED, que estarán fabricados con materias orgánicos e máis sostibles co medio ambiente.

– Para a electricidade debido ao seu menor consumo.

– Moi importante a nivel tecnolóxico en pantallas táctiles: debido a súa boa condución e ademáis de ser elásticos.

– Ordenadores de alta velocidade.

– En nanotubos de carbono.

– Sustituto do sicilio en microprocesadores.

Neste vídeo fálase de maneira clara acerca da labor en Graphanea para a obtención e utilidade (principalmente) do material que revolucionará o futuro tecnolóxico en poucos anos.


Tras ler o artigo e coñecer algo máis deste material, que opinas acerca del e das súas posibles utilizacións?  Lograrase poñer en funcionamento as aplicacións (sobre todo tecnolóxicas) do grafeno?

– Cres que deberían remitirse máis ás aplicacións favorecedoras ao medio ambiente que ás tecnoloxías?

Publicado en Grafeno, Novos materiais | 1 Comentario