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Qué es y para qué sirve el grafeno

El grafeno es un material aplicado de manera interesante, que desde 1930 se conoce y es hasta hoy que se identifican todas las posibilidades amplias de su uso. Este material promete mejorar el producto final en muchas situaciones, aunque se era desconocido porque su desarrollo es lento e implica un costo elevado, pero aun así se trabaja en ello.

Conoce en el siguiente artículo de que se trata y cuáles son sus usos así como sus beneficios.

¿Qué es el grafeno?

¿Qué es el grafeno?

El grafeno es un nanomaterial, ya que sus dimensiones son inferiores a una millonésima de milímetro, que está compuesto por una agrupación de átomos de carbono, lo cuales están configurados de manera hexagonal.

Su apariencia es parecida a un panal de abejas, el cual posee grandes propiedades y características muy útiles aplicables cada día: además es superconductor, duro, ligero y resistente, incluso su espuma elimina el temido uranio del agua potable.

¿Cuándo se descubrió el grafeno?

Para el año 1930, se hablaba del grafeno, pero se abandonó como material ya que se consideraba demasiado inestable para trabajarlo en ciertas situaciones.

En el año 1986 se comenzó a considerar el mismo como a las láminas de carbono del grafito, pero no fue sino hasta que  Kostantin Novoselov y Andre Geim consiguieron aislado a temperatura ambiente, décadas después, valiéndoles esto el Premio Nobel de Física en 2010.

Hoy en día se permite múltiples aplicaciones para el mismo, así como existen empresas especializadas en grafeno, sus usos y distribución.

¿Cómo se obtiene el grafeno?

Este mineral llamado grafeno requiere para conservar sus cualidades ser de la mayor calidad posible, porque si esto no se puede lograr, menos aprovechable será. En años anteriores se obtenía mediante el hecho de deshojar el grafito con cinta adhesiva, con él se obtenía el de mejor calidad, pero era muy lento así como la productividad mínima para la demanda existente.

Aun hoy en día, otros procedimientos para aumentar la cantidad de grafeno no ha dado buenos resultados, ya que la calidad obtenida es baja; pero aun así hoy se obtiene de dos maneras:

  • Grafeno en lámina: este es de alta calidad y es usado en la electrónica e informática, pues en estos dos sectores se necesita de un material muy resistente.
  • Grafeno en polvo: es de menor calidad pues proceso de obtención es más barato y hay más producción.

¿Cuáles son las características y propiedades del grafeno?

¿Cuáles son las características y propiedades del grafeno?

Este nanomaterial posee características que le permiten ser muy recomendable para diversos usos y aplicaciones, entre las cuales el grafeno se le considera lo siguiente:

  • Es duro incluso más que el diamante.
  • Es resistente más que el acero.
  • Es sumamente ligero, el peso de un metro cuadrado de grafeno es menor a un gramo.
  • Es flexible y no sufre daños al flexionarlo.
  • Es bidimensional posee capas de un átomo de espesor, tanto así que es más delgado que un cabello.
  • Es un excelente conductor térmico.
  • Es antibacteriano.
  • Resulta ser transparente a la luz.
  • Resiste mucho más al calor, ya que se calienta menos que otros.
  • Es hidrófugo, que representa repelencia al agua y a la corrosión.
  • Reacciona químicamente creando compuestos nuevos.
  • Es ideal para la medicina ya que soporta la radiación ionizante.

¿Dónde se usos el grafeno?

El grafeno tiene diversos usos que van desde la medicina hasta la tecnología, a continuación algunos de ellos:

  • En las baterías: permite que estas tengan hasta diez veces más capacidad así como que este lista y cargada en menos tiempo, aunque no se ha dado el primer paso en el interior de teléfonos móviles, pero sí en alguna powerbank. Por ahora las de litio cumplen esa función, pero tal vez en algunos años este, ya que sí hay empresas trabajando en ello.

Como el caso de la batería de la marca Real Graphene presentadas en 2020, con una capacidad de 3.000 mAh cargada en 20 minutos con un cable normal, sin carga rápida. Aunque su costo sería un 30% adicional al actual, ya se encuentran en Amazon.

  • Drones: con baterías de grafeno más ligeras y duraderas, pero aún le falta desarrollo para usarse unas y otras indistintamente.
  • También se espera que se pueda contar con pantallas más flexibles, de requerir paneles plegables para móviles.
  • Auriculares y audífonos: algunas marcas (Xiaomi) incluyen pequeños componentes de grafeno en su interior, para conseguir un sonido más nítido y más resistente. Y en los audífonos serian de mejor calidad, además de contar con un tamaño y peso que más reducido que los actuales.
  • Conexión a Internet: puede que con esta tecnología se sustituya a la fibra y permita mejorar la velocidad, mediante la creación de cables capaces de transmitir información más rápida que ahora y por lo tanto el Internet sería más veloz.
  • Cámaras fotográficas: un sensor de grafeno en la fotografía aumentaría la sensibilidad del dispositivo.
  • Medicina y equipos sanitarios: en la creación de todo tipo de sensores, además de que soportar la radioactividad, ideal para la medicina de diagnóstico o tratamiento de enfermedades. Su uso puede dar calidad a las resonancias, aplicaciones ortopédicas, prótesis dentales ya que duran y es antibacterial.  
  • Iluminación: por su conductividad y resistencia al calor las bombillas de grafeno son mejores, además de que se amplía aún más su vida útil. Consumen incluso menos energía que las luces LED.
  • Colchones y almohadas: ya se encuentran fabricados con este material viscoelástico de grafeno, ya que es capaz de eliminar la electricidad estática que se activa al roce del cuerpo con el colchón.
  • En arquitectura: edificios, carreteras o construcciones civiles.
  • Industria alimentaria al crear envases de alimentos más seguros.
  • Protectores antibalas por su dureza y la resistencia.

¿Cuáles son las desventajas del grafeno?

A pesar de que el grafeno tiene muchos usos, también cuenta con unas desventajas que son las siguientes:

  • Un alto costo de fabricación y manipulación.
  • Pocas maneras eficientes de producirlo en mayor número sin afectar su calidad.
  • Hay estudios científicos que comprueban que los bordes dentados del material tal vez perforen las membranas celulares y la piel de personas.
  • Tiene efectos secundarios sobre el medio ambiente.