El material más fuerte que existe es el grafeno, un 58% más duro que el diamante. Además, posee otras propiedades mecánicas, químicas, electrónicas, magnéticas y ópticas, lo que lo han convertido en uno de los materiales más estudiados en la actualidad. Sus increíbles propiedades y características hacen que el uso y aplicaciones del grafeno se haya extendido a múltiples sectores.
Lo que se espera del grafeno en los próximos años, es un incremento en su uso, llegando a ser masivo (se habla incluso de revolución tecnológica), pudiendo llegar a sustituir al silicio en la próxima década.
Qué es el grafeno
El grafeno es una forma alotrópica (propiedad de tener varias estructuras moleculares o atómicas) del grafito, por lo tanto, al igual que el diamante y el propio grafito, proceden del carbono. Se trata de un material muy fino que dispone de una única capa de átomos cohesionados, por lo que se le dice que es bidimensional al poder apreciarse solo dos de sus dimensiones.
Las extraordinarias propiedades del grafeno lo han convertido en uno de los materiales que más aplicaciones tiene actualmente, siendo objeto de estudios y experimentos.
Propiedades del grafeno
Las principales propiedades del grafeno:
- Resistencia. Como ya hemos comentado, se trata del material medido más resistente. Para hacernos una idea, se trata de un material unas 200 veces más resistente que el acero.
- Elasticidad y flexibilidad. Es un material que presenta una gran elasticidad, siendo deformable. Su flexibilidad es superior a la de la fibra de carbono, siendo más ligero que esta.
- Conductividad térmica y eléctrica. Estas propiedades le permiten soportar el paso de altas intensidades de corriente, pudiendo disipar el calor generado y no aumentando en exceso su temperatura.
- Otras propiedades. El grafeno presenta otras propiedades interesantes como: es prácticamente transparente, consume menos electricidad que el silicio, es hidrófugo, puede generar electricidad al ser expuesto al sol, posee capacidad aislante, es biocompatible (no es dañino para las células biológicas), tiene alta densidad y no le afecta la radiación ionizante.
Principales usos del grafeno
El uso del grafeno abarca múltiples sectores, podemos destacar entre sus principales usos:
- Almacenamiento de energía. En la fabricación tanto de baterías como de condensadores.
- Dispositivos electrónicos. Sus características son ideales para la fabricación de componentes electrónicos. Actualmente se utiliza tinta de grafeno para la fabricación de circuitos electrónicos ultraplanos. También en la fabricación de los discos SSD PCI-E, se utiliza una capa de grafeno para disipar el calor.
- Células fotovoltaicas solares. Su propiedad para generar electricidad al ser expuesto al sol, y su facilidad para combinarse con otros materiales, lo convierten en un material ideal para la fabricación de células fotovoltaicas solares.
- Artículos de protección. Al tratarse de un material duro y ligero, se utiliza para fabricar artículos de protección, como pueden ser los cascos de motos o bicis, reforzados con grafeno.
El futuro inmediato del grafeno
El grafeno en 2020 puede tener una gran importancia, ya que muchos dispositivos pueden empezar a utilizar este material. Samsung pretende inaugurar la era del grafeno en 2020, lanzando una batería de grafeno para dispositivos móviles que permitirá una carga completa en solo 30 minutos. Es posible que el modelo P40 de Huawei, que se lanzará en 2020 también incorpora una batería de grafeno, pudiendo adelantarse a la propia Samsung.
Varias compañías, como IBM, están desarrollando microprocesadores con grafeno que dispondrán de mucha mayor potencia de proceso consumiendo menor cantidad de electricidad.
La situación del grafeno le puede convertir en el material más utilizado en los próximos años, sobre todo en componentes relacionados con la tecnología. Sus increíbles propiedades pueden hacer que se produzca una revolución tecnológica, mejorando muchos dispositivos y propiciando la aparición de nuevas tecnologías.
A pesar de que hace unos años la revolución del grafeno parecía más lejana, la alta inversión en investigación y desarrollo de las grandes compañías, hace que a partir del 2020 podamos empezar a ver la aparición continuada de dispositivos utilizando el conocido como “material milagroso”.
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