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El asombroso grafeno

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En esta entrega conoceremos un revolucionario compuesto de carbón que tiene a la comunidad científica asombrada, un hito que no es muy fácil de lograr, por las propiedades y potenciales aplicaciones que nos ofrece tan versátil material.

Viejo y nuevo

Aunque conocido y descrito en la primera mitad del siglo XX, durante mucho tiempo fue ignorado por la creencia de que era termodinámicamente inestable, argumento que resultó ser erróneo cuando Andréi Gueim y Konstantín Novosiólov lograron aislarlo a temperatura ambiente. Por esa hazaña ambos científicos recibieron, entre otros reconocimientos, el Premio Nobel de Física en 2010.

Este nanomaterial, compuesto por carbono puro, con sus átomos configurados en un patrón hexagonal, es cientos de veces más resistente que el mejor acero, más duro que el diamante y varias veces más ligero que el aluminio. Otras propiedades sorprendentes son las de generar electricidad al entrar en contacto con la luz y autorrepararse al quebrarse su estructura, es decir, en el agujero que se genera por la fisura, atrae átomos de carbono cercanos para recomponerse.

¿Material del futuro?

Antes de que podamos decir que estamos en presencia del “material del futuro”, veamos algunas aplicaciones actuales de esta maravilla:

• Biosensores: Graphenano Sensors, empresa española del grupo Grafenano Nanotechnologies, ha desarrollado en conjunto con la Universidad de Alicante (no solo el buen turrón viene de Alicante), un biosensor electroquímico basado en grafeno para la medición de la glucosa. El dispositivo se coloca en la piel del paciente como si fuera un tatuaje para medir el índice de glucosa a través del sudor y obtener así un diagnóstico más rápido de diabetes o hipoglucemia sin necesidad de recurrir a las odiosas agujas. (Sí, me dan miedo, que lo sepa el mundo).

• Implantes oftalmológicos: ¿Recuerdan que mencionamos que genera electricidad al entrar en contacto con la luz? Esto lo hace ideal para implantes oftalmológicos. Físicos de la Universidad Técnica de Múnich han comprobado que los implantes de retina con base de grafeno convierten la luz que reciben en impulsos eléctricos que se trasmiten al cerebro a través del nervio óptico.

• Ortopedia: Científicos de varias universidades han demostrado que el grafeno sobre caucho puede ser el material idóneo para la creación de músculos artificiales, dado que la estimulación eléctrica sobre este nuevo compuesto hace posible controlar la tensión y relajación del mismo y lo convierten en un músculo biónico eficiente. ¿Alguien dijo Steve Austin?

• Filtros y desalinización: La configuración hexagonal del grafeno y la distancia de 0,14 nm (1 nm = 10−9 m, o la millonésima parte de un milímetro) entre sus átomos lo convierten en un filtro natural, capaz de tamizar hasta los iones de sal. La compañía norteamericana Lokheed Martin, conocida empresa aeroespacial y de defensa, ha patentado un filtro de nombre comercial Perforene, una membrana de grafeno de un átomo de grosor con agujeros de 1 nm. Acoplado con un sistema de filtrado detiene el paso de sodio, cloro y otros iones, que se traduce en un aumento del flujo de moléculas de agua.

• Teléfonos celulares: Amén de componentes electrónicos súper avanzados, para personas como yo, cuyo teléfono vive más en el suelo que en las manos, las pantallas y carcasas de grafeno –flexibles, duras y resistentes– serán una bendición. ¡Aleluya!

• Circuitos integrados: En 2014, IBM (¡tenía que ser!) produjo un circuito integrado hecho de grafeno, 10.000 veces más potente que el más avanzado hasta ese momento. Se aplicó a un chip radiorreceptor que puede enviar mensajes de texto. ¡Adiós, silicio!

• Agricultura: Recientemente la Universidad de Iowa desarrolló un sensor a partir de grafeno, que se pega a la planta como una cinta adhesiva y permite medir el nivel de agua en los cultivos.

Si ese es el presente, ¿qué nos traerá el futuro? ¿Qué nos depara la creación mientras la ciencia y los científicos nos sorprenden con esa chispa del saber divino que es la inteligencia? Mantengámonos en sintonía para seguir analizando hitos y descubrimientos.

MiltonFernandez
Milton Fernández
Ing. de Sistemas de Información
miltonjfernandezlora@gmail.com • Twitter @MJFL1969