El grafeno es el material de moda en investigación tecnológica. Hoy repasamos algunos de sus usos más asombrosos, que van desde la medicina a la electrónica.
Desde hace meses, dos han sido los temas en Think Big más recurrentes en términos de innovación tecnológica: los avances relativos en cuanto a la impresión 3D y las novedades sobre los usos del grafeno, el material que está llamado a encabezar la revolución de este siglo. El grafeno no es más que un alótropo del carbono, es decir, es una sustancia formada por carbono puro, que sigue una estructura hexagonal, muy parecida a la que mantienen los panales de las abejas.
A pesar de que las primeras descripciones químicas en cuanto a su estructura ya se realizaran en los años treinta, lo cierto es que Andréy Gueim y a Konstantín Novosiólov consiguieron aislar grafeno a temperatura ambiente hace relativamente poco, lo que explica que sea un material «venido a más». Ese descubrimiento fue tan importante que incluso ambos investigadores recibieron el Premio Nobel de Física en 2010.
Pero, ¿qué hace que el grafeno sea tan importante? ¿Es acaso su estructura química la que le confiere sus interesantes propiedades? ¿Cómo está diseñado para ser aplicado en innovaciones tecnológicas? Hoy os contamos algunos de los usos más sorprendentes del grafeno, en áreas tan diversas y diferentes como la medicina, la fotografía o la electrónica.
Auriculares de alta calidad
Aunque podría parecer que los usos del grafeno no tendrían que ver, a primera vista, con su aplicación en la industria de la música, lo cierto es que estamos ante un tremendo error. Puede, y de hecho, lo hace. Por lo menos desde que hace un tiempo investigadores de la Universidad de Berkeley en California, crearan los primeros auriculares basados en grafeno, donde la mejora en cuanto a la calidad de sonido era más que evidente.
El hecho de que la membrana esté fabricada con grafeno, mejora la percepción y la experiencia de los usuarios. Una señal evidente de que el grafeno puede ser utilizado en muy diversos sectores.
Tejidos humanos basados en grafeno
Otro de los avances en los que podría utilizarse el grafeno es en el desarrollo de implantes artificiales. En particular, la adaptabilidad de este material, unido a su resistencia y estabilidad, permitirían que fuera utilizado en la creación de implantes para tejidos neuronales.
Los resultados de este tipo de trabajo (en particular el equipo de la Universidad Técnica de Múnich realizó pruebas en células ganglionares de la retina) serían una clara muestra de que el grafeno también puede ser usado en medicina con un alto porcentaje de éxito.
Procesadores de alta velocidad basados en grafeno
Si la medicina y la música iban a ser grandes beneficiadas por los avances tecnológicos en el desarrollo del grafeno, ¿acaso no iba a serlo también la electrónica? La construcción de un circuito integrado que funcionaba a 1,28 GHz por parte de científicos del Politecnico di Milano y la Universidad de Illinois parece confirmar que avanzamos en esa dirección.
Los circuitos integrados, que forman parte de cualquier dispositivo electrónico, podrían mejorarse con grafeno, ya que podríamos contar en los próximos años con microprocesadores más veloces, flexibles o incluso más pequeños.
Flexibilidad en los dispositivos gracias a un mejor tratamiento del grafeno
Aunque la aparición de dispositivos flexibles en la última edición del CES fue una verdadera revolución, lo cierto es que la tecnología ha de seguir retroalimentándose con nuevos avances y desarrollos que mejoren su impacto. Uno de ellos pasa no solo por usar el conocido como material del futuro, sino también en aplicar diversas y novedosas técnicas de tratamiento y procesamiento de este.
Con ese objetivo en mente, científicos de la Universidad de Northwestern han explorado esta posibilidad, para conseguir estructuras basadas en grafeno, que permitieran el diseño e impresión 3D de estructuras flexibles.
Mejores fotografías, gracias al grafeno
Haciendo este repaso sobre utilidades y aplicaciones asombrosas de este material, también nos encontramos con nuevos avances que pueden mejorar nuestra experiencia como fotógrafos. ¿Se imaginan un sensor fotográfico, mil veces más sensible que los tradicionales CCD y CMOS? Con el grafeno, esto ya sería posible.
Debido a su alta conductividad eléctrica, el sensor de grafeno podría captar las señales eléctricas de manera más prolongada, lo que mejoraría la nitidez de las imágenes tomadas, y también el precio asociado a los sensores convencionales. ¿Podría ser usado el grafeno, por ejemplo, en las nuevas cámaras de los smartphones, para que estos pudieran hacer fotos de noche mucho más nítidas? En los próximos años resolveremos esta cuestión.
El grafeno posibilitaría contar con baterías de mayor duración
El gran sueño de cualquier fabricante que realice dispositivos electrónicos está en contar con baterías que duren más. Científicos de la Universidad de Northwestern en Estados Unidos han utilizado, en lugar del convencional litio, grafeno para realizar estas baterías que duran una semana y se cargan en solo 15 minutos.
Un nuevo trabajo que se une a los anteriormente reseñados, y que demuestra lo mucho que puede aportar este material a las investigaciones y desarrollos tecnológicos en áreas muy diversas y casi diametralmente opuestas.
Desalinización: filtrar agua de mar con grafeno nanoporoso
Con los problemas asociados al cambio climático y la sequía que avanza cada vez más rápido, necesitamos fuentes de agua que pudiera ser potable. Una de las iniciativas que se considera desde hace años es la posibilidad de desalar agua de mar, con el inconveniente de que estos proyectos son muy caros y complejos.
Sin embargo, el aporte de científicos del MIT, que ha permitido crear filtros en las desaladoras basados en grafeno monoporoso, un material que permite ejercer una menor presión y un aumento asociado de la velocidad de los propios procesos de desalinización.
Aunque por ahora los exitosos resultados solo han sido comprobados por simulación computacional, y faltaría realizar pruebas «de campo», lo cierto es que el grafeno presenta una larga lista de usos asombrosos, de los que sin duda nos beneficiaremos en el futuro.
