Grafeno: aplicaciones y usos prácticos

El grafeno es un material increíble. Está hecho de una capa de carbono de un solo átomo de espesor y tiene una gama de propiedades muy atractivas: alta resistencia, gran conductividad térmica y eléctrica. Fué descubierto hace poco menos de una década y como supermaterial el grafeno tiene aplicaciones increíbles que vamos a poder ver en un futuro no muy lejano.

Veamos algunas de estas innovaciones que permiten conseguir con el grafeno aplicaciones que pueden llegar a cambiar parte de nuestras vidas.

Pintura de grafeno

Los científicos de la Universidad de Manchester han sido capaces de combinar el grafeno con el metal de transición, dichalcogenides. Un material que es tan delgado y flexible, que puede absorber la luz solar y producir electricidad en cantidades similares a los paneles solares.

Este material no sólo tiene la capacidad potencial de alimentar con energía nuestros hogares, sino que también podría ser incorporado en smartphones y tablets. ¿Imaginas un smartphone que funcione con energía solar el 100% del tiempo?

Ingeniería biológica

Las propiedades que muestra el grafeno permite aplicaciones que podrían revolucionar este campo de diferentes formas. Por ejemplo, sería un buen candidato para el desarrollo de dispositivos sensoriales bioeléctricos rápidos y eficientes, con la capacidad de controlar cosas tales como los niveles de glucosa, los niveles de hemoglobina, colesterol e incluso la secuencia de ADN. Incluso el grafeno, debido sus propiedades podría ser utilizado como un antibiótico o como tratamiento contra el cáncer. También, debido a su composición molecular y biocompatibilidad potencial, podría ser utilizado en el proceso de regeneración de tejidos.

Plásticos de grafeno

Debido a que el grafeno es uno de los materiales ligeros más fuertes, se podría utilizar y combinar con plásticos. El grafeno se puede mezclar fácilmente con resina de epoxy y podría ser utilizado para reemplazar a los metales en la industria de la automoción y en la aeroespacial. Imagínate coches y aviones mucho más ligeros.

No sólo serían más eficientes en cuanto a combustible, para el sector aeroespacial, la conductividad de los materiales compuestos de plástico y grafeno también ayudaría con las tormentas eléctricas o las interferencias.

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Ultrafiltración

Otra propiedad destacada del grafeno es que si bien permite que el agua pase a través de él, es casi completamente impermeable a líquidos y gases. Esto significa que el grafeno tiene aplicaciones como medio de ultrafiltración para actuar como barrera entre dos sustancias.

La ventaja de usar el grafeno es que al tener un solo átomo de espesor, también puede ser utilizado como una barrera que mide electrónicamente la tensión y presión entre las 2 sustancias. Un equipo de investigadores de la Universidad de Columbia ha logrado crear filtros de grafeno monocapa con tamaños de poros tan pequeños como 5 nm (mucho menor de los 30-40 nm de las más avanzadas membranas nanoporosas actuales). Aunque estos tamaños de poro son extremadamente pequeños, como el grafeno es tan delgado, la presión durante la ultrafiltración se reduce. El grafeno es mucho más fuerte y menos frágil que el óxido de aluminio que se utiliza actualmente en aplicaciones de filtración sub-100 nm.

Todo esto podría dar lugar a que el grafeno sea utilizado en sistemas de filtración de agua, sistemas de desalinización y creación de biocombustibles eficientes y económicamente más viables.

Grafeno aplicaciones en el tejido vivo

Investigadores evolutivos han desarrollado una forma potencial de utilizar el grafeno para conectar con las neuronas de nuestro cerebro. Así, se podrían construir miembros biónicos que tienen el potencial de permitir que las personas con lesiones en la columna y extremidades puedan volver a utilizar esos miembros de nuevo.

Conclusión

Después de muy pocos años examinando diferentes usos potenciales de este extraño material, ni siquiera hemos arañado la superficie en cuanto a las diferentes capacidades del grafeno y sus aplicaciones. ¿Podría ser un material que podría cambiar la forma en que vivimos? Seguro que en unos años nos preguntaremos cómo hemos podido vivir sin el grafeno. Una cosa es segura, el grafeno ha llegado para quedarse.