sábado, 10 de diciembre de 2016

¡GRAFENO, el material del futuro!


Figura 1


Pantallas de móviles flexibles, pinturas que absorben la luz solar, una espuma para regenerar tejidos, todo ello es posible gracias ...
al nuevo material descubierto, llamado grafeno. Para muchos es el futuro material que revolucionará todas nuestras tecnologías.  

¿QUÉ ES EL GRAFENO?

A partir del carbono se consigue el grafeno.[1] Este material surge cuando pequeñísimas partículas de carbono se agrupan de forma muy densa en láminas de dos dimensiones muy finas (tienen el tamaño de un átomo), y en celdas hexagonales. Para que te hagas una idea, su estructura es similar a la que resulta de dibujar un panal de abejas en un folio.
Fue descubierto por los físicos Andre Geim y Konstantin al aislar una sola capa de grafeno con cinta adhesiva. Por este trabajo estos físicos recibieron el premio Nobel de Física en 2010.


APLICACIONES DEL GRAFENO

Pintura de grafeno 
Figura 2

¿Paneles solares? Pueden ser cosa del pasado. Es un material tan delgado y flexible, que puede absorber la luz solar y producir electricidad en cantidades sólo se necesitaría una fina capa que hasta puede ser utilizada como pintura en la fachada. 
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?


En el tejido vivo 
Figura 3

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.


Espuma para regenerar tejidos 

Figura 4
Los investigadores del ITMA Materials Technology, un instituto tecnológico con sede en Avilés, que están probando ya su idoneidad para aplicaciones biomédicas. Según Nuria Campos Alfaraz, se ha demostrado que el grafeno «por su alto contenido en carbono, es un material que estimula el crecimiento de las células, lo que lo convierte en un sustrato con un potencial muy interesante para la medicina regenerativa».

La técnica se conoce como deposición química en fase vapor, que se inicia descomponiendo un gas que contiene carbono, como el metano o el etileno, en un horno a 1.000 ºC.
Nuria Campos explica que de este modo «conseguimos que las moléculas que contienen carbono se rompan y que liberen los átomos de carbono que se van a reordenar de la forma que queramos».

Las aplicaciones del grafeno revolucionan el campo de la medicina. La revista especializada Nature Nanotechnology ha publicado los primeros estudios sobre la creación de un parche de grafeno capaz de detectar la glucosa a través del sudor. 


Pantallas táctiles flexibles 
Figura 5

Al ser capaz de conducir electrones de muy buena forma casi sin calentarse en el proceso, investigadores de la Universidad de Texas y la Universidad de Corea del Sur descubrieron que una lámina de grafeno puede usarse en el desarrollo de pantallas táctiles, aprovechando el hecho de que una lámina de grafeno puede ser totalmente transparente, ideal para colocar por sobre un panel de pixeles sin disminuir el brillo de su retroiluminado.
Además, esa delgada lámina de grafeno sensible a la conducción eléctrica y que captaría nuestros toques puede ser muy flexible, aportando a lo que podrían ser futuras pantallas táctiles flexibles, lo que bien podría acompañarse de la tecnología OLED flexible para el desarrollo de esta clase de tecnología.


Biomarcador corporal 
Figura 6

El nuevo sensor basado en grafeno desarrollado por la universidad de Michigan es presentado como un biomarcador corporal a todos los niveles, puede medir tanto la presión arterial como los niveles de azúcar en la sangre, pasando por medir el óxido nítrico en el oxígeno, cuyo nivel es un indicador de anemia o enfermedades pulmonares. 
Otro avance sin precedentes gracias a su biocompatibilidad, es su aplicación en el campo de la oftalmología, los implantes de retina basados en grafeno convierten la luz incidente en impulsos eléctricos que se transmiten al cerebro a través del nervio óptico, transformando la señal en imágenes.

Grafeno sobre caucho
Figura 7

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, haciendo de él un músculo biónico eficiente.

¿Te parecen increíbles estas aplicaciones? Queremos saber tu opinión! 
Todas ellas son gracias a sus PROPIEDADES: [2]

* Alta conductividad térmica y eléctrica 
* Alta flexibilidad y dureza. ¡200 veces más duro que el acero!
* Resistencia. ¡El más resistente el mundo hasta ahora!
* Muy ligero 
* Transparente
* Menor efecto Joule, se calienta menos al conducir los electrones.
* Consume menos energía que el silicio, en muchas aplicaciones. 

¿Éste material mágico podría quedar en nada? ¿Cuál piensas tu que es el problema del grafeno?
Te desvelamos el gran INCONVENIENTE de éste increíble material. Su obtención.  Si el grafeno no se obtiene de forma pura va perdiendo cada una de estas propiedades, deja de ser tan flexible, tan duro… Hoy en dia, la obtención del grafeno sigue en total investigación, hasta ahora los métodos por los que podemos obtener grafeno son los siguientes: 

* Exfoliación mecánica

¡Así se descubrió el grafeno! utilizando una superficie de grafito, por ejemplo una mina de lápiz, la cual se raspará suavemente. De aquí se obtienen láminas estrechas de grafito que se pegan y separan con una cinta adhesiva. El resultado son láminas tridimensionales de grafito y, muy difícil de ver a simple vista. Es un método muy práctico y fácil, lo puedes hacer tu mismo en tu casa aunque es complicado de alcanzar el resultado correctamente.

* Limpiador ultrasónico

Hasta ahora ha sido el único más efectivo, ha conseguido las concentraciones más altas de grafeno con la mayor pureza. Este método está basado en la dispersión de grafito en un medio líquido, el cual recibe ondas sonoras que hacen agitar sus partículas. Después, mediante centrifugación, el grafeno se separa del grafito. 
Se está trabajando para encontrar una forma práctica de fabricarlo a nivel industrial que sea de bajo coste. 
Parece ser, según una publicación de  la prestigiosa revista Chemical Communications. Que un grupo de investigadores europeos (Instituto de Química Física de la Academia Polaca de Ciencias (IPC PAS) en Varsovia y del Instituto de Investigación Interdisciplinaria (IRI), en Lille (Francia) ha dado un nuevo paso,  desarrollado un método de bajo coste para la fabricación de láminas de grafeno de varias capas. Lo ventajoso del nuevo método es que es simple y se puede llevar a cabo en cualquier laboratorio. En la actualidad, los investigadores continúan su trabajo intentando disminuir el espesor del grafeno.

Si quieres ver todo esto aqui te dejo un video: 



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Referencias: 

Maria Angeles Navarro Nuñez 
Maribel Blázquez Álvarez 

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