El grafeno no solo es el material de moda, sino que sus usos son cada vez más sorprendentes y diversos. Uno de los retos para utilizarlo está, sin duda, en conseguir que su producción sea barata y eficiente.
El grafeno está considerado como uno de los materiales del siglo XXI. Tras su descubrimiento en la década de 1930, no sería hasta hace unos años, debido a un descubrimiento accidental (más conocido como serendipia), cuando el grafeno volvió a ocupar el lugar que le correspondía dentro de la innovación tecnológica.
Tal es su importancia en ciencia y en nuestra vida diaria, que los descubridores de la producción del grafeno a temperatura ambiente fueron galardonados con el Premio Nobel en 2010. Como os contamos anteriormente, las utilidades de este material redescubierto por Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov no dejan de sorprendernos. Desde auriculares con mejor calidad a nuevos implantes biomédicos, los usos del grafeno son casi infinitos.
No cabe duda de que el grafeno es el material que está provocando, junto con la impresión 3D, la revolución tecnológica del siglo XXI. Sin embargo, como suele ocurrir, su producción aún no es todo lo eficiente y económica que debería ser. Hasta ahora, el grafeno es obtenido a partir de grafito, mediante un proceso químico adaptable de manera más o menos «sencilla» a escala industrial.
El problema principal no reside en obtener grafeno, aunque sería muy deseable abaratar los costes de este proceso, sino más bien en lo caro que resulta el propio material de partida. El grafito es un producto muy costoso de obtener, ya que conlleva un gasto energético considerable. Si consiguiéramos partir de otro material, la producción del propio grafeno se abarataría. ¿Pero cómo hacerlo?
La solución podría estar en una patente española del CSIC
Debido a los retos que supone hoy en día fabricar grafeno, el equipo de investigación liderado por la Dra. Rosa Menéndez, del Grupo de Materiales Compuestos del INCAR-CSIC, tenía entre sus prioridades idear un método más económico para producirlo. De este modo, variando el material de partida (utilizando coque, derivado del carbón y del petróleo, en lugar de grafito), conseguían abaratar el proceso.
Para obtener grafeno a partir del coque «sólo» se necesitan temperaturas de 1000ºC, mientras que con la metodología anterior, se requerían de 2500 a 2800ºC para obtener grafito. Mediante la técnica inventada y patentada por los españoles, la obtención del grafeno se realiza en sólo tres pasos: oxidar el coque, exfoliar el óxido de grafeno obtenido para tener láminas y, por último, llevar a cabo la reducción térmica del material, para así eliminar los átomos de oxígeno y fabricar grafeno.
Además, con la tecnología desarrollada por el grupo de Menéndez, los materiales intermedios obtenidos podrían utilizarse en química fina, catálisis o biomedicina. De esta manera no solo abarataríamos la producción del grafeno, sino que aprovecharíamos la producción del material del siglo XXI con otros fines y utilidades.
Sin duda alguna, buenas noticias para la innovación tecnológica, que dan muestras de cómo la I+D española está al frente de muchos de los grandes retos del siglo XXI. Conseguir un grafeno más barato permitirá que podamos aprovecharnos mucho más de sus extraordinarias características.
Imágenes | CORE Materials (Flickr), UCL Mathematical and Physical Sciences (Flickr)
