Productos de grafeno
El grafeno, el famoso alótropo bidimensional del carbono, es un material tan versátil como cualquier otro descubierto en la Tierra. Sus sorprendentes propiedades como material más ligero y resistente, junto con su capacidad para conducir el calor y la electricidad mejor que cualquier otro, hacen que pueda integrarse en un gran número de aplicaciones. En un principio, esto significará que el grafeno se utilizará para ayudar a mejorar el rendimiento y la eficiencia de los materiales y sustancias actuales, pero en el futuro también se desarrollará junto con otros cristales bidimensionales (2D) para crear algunos compuestos aún más sorprendentes que se adapten a una gama aún más amplia de aplicaciones. Para entender las posibles aplicaciones del grafeno, primero hay que conocer las propiedades básicas del material.
La primera vez que se produjo grafeno de forma artificial, los científicos tomaron literalmente un trozo de grafito y lo diseccionaron capa a capa hasta que sólo quedó una única capa. Este proceso se conoce como exfoliación mecánica. Esta monocapa de grafito resultante (conocida como grafeno) sólo tiene un átomo de grosor y es, por tanto, el material más fino que se puede crear sin volverse inestable al estar abierto a los elementos (temperatura, aire, etc.). Como el grafeno sólo tiene un átomo de grosor, es posible crear otros materiales intercalando las capas de grafeno con otros compuestos (por ejemplo, una capa de grafeno, una capa de otro compuesto, seguida de otra capa de grafeno, y así sucesivamente), utilizando efectivamente el grafeno como andamiaje atómico a partir del cual se diseñan otros materiales. Estos compuestos recién creados también podrían ser materiales superlativos, al igual que el grafeno, pero con un potencial de aplicaciones aún mayor.
Propiedades del grafeno
La creciente popularidad de los dispositivos digitales ha aumentado la necesidad de contar con circuitos integrados que sean ligeros, utilicen una potencia ultrabaja y sean muy eficientes. Las empresas tecnológicas apuestan cada vez más por la nanoelectrónica y, en particular, por el grafeno para fabricar estos dispositivos.
Todas estas propiedades entusiasman a investigadores y empresas de todo el mundo, ya que el grafeno tiene el potencial de revolucionar industrias enteras, en los campos de la electricidad, la conductividad, la generación de energía, las baterías y los sensores, entre otros.
Tecnología del grafeno
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Nano-Micro Lett. 11, 6 (2019). https://doi.org/10.1007/s40820-019-0237-5Download citationShare this articleAnyone you share the following link with will be able to read this content:Get shareable linkSorry, a shareable link is not currently available for this article.Copy to clipboard
El futuro del grafeno
Las aplicaciones potenciales del grafeno incluyen circuitos eléctricos/fotónicos ligeros, delgados y flexibles, células solares y diversos procesos médicos, químicos e industriales mejorados o habilitados por el uso de nuevos materiales de grafeno[1].
En 2013, la Unión Europea concedió una subvención de mil millones de euros para la investigación de posibles aplicaciones del grafeno[8]. En 2013 se formó el consorcio Graphene Flagship, que incluye la Universidad Tecnológica de Chalmers y otras siete universidades y centros de investigación europeos, junto con Nokia[9].
En 2015 los investigadores utilizaron el grafeno para crear biosensores con grafeno epitaxial sobre carburo de silicio. Los sensores se unen a la 8-hidroxi-deoxiguanosina (8-OHdG) y son capaces de unirse selectivamente a los anticuerpos. La presencia de 8-OHdG en la sangre, la orina y la saliva suele estar asociada a daños en el ADN. Los niveles elevados de 8-OHdG se han relacionado con un mayor riesgo de padecer varios tipos de cáncer[11]. Al año siguiente, los investigadores de biología ya utilizaban una versión comercial de un biosensor de grafeno como plataforma de sensor de unión a proteínas[12].