Seguramente hayas oído hablar alguna vez del grafeno el numerosas ocasiones. Se trata de un tipo de material que tiene numerosas aplicaciones puesto que tiene gran cantidad de propiedades. Con la evolución de la tecnología se ha buscado alternativas para crear materiales más sofisticados y eficientes con un menor coste de producción.
En este artículo vamos a contarte todas las características, propiedades, usos y curiosidades del grafeno.
Qué es el grafeno
Se trata de un tipo de material que está compuesto por la agrupación de diversos átomos de carbono que se posicionan entre sí dando una forma hexagonal. La disposición de los átomos forma una monocapa que tan sólo tiene un átomo de espesor. Se encuentra de forma constante y abundante en la naturaleza en forma de grafito. El ser humano empleaba el grafito de forma común en los lápices. Un milímetro de grafito es capaz de contener 3 millones de capas de grafeno.
Propiedades del grafeno
Hemos comentado que tiene numerosas aplicaciones en la actualidad. Y es que es una sustancia que tiene propiedades muy interesantes. A estas propiedades se le une la abundancia de carbono en la naturaleza. Esto hace que el grafeno sea un material con grandes posibilidades útiles y bastante estudiado por la comunidad científica. Vamos a destacar cuáles son las principales propiedades de grafeno:
- Alta conductividad térmica: ayuda a conducir el calor entre materiales y optimizar la transferencia de energía.
- Alta conductividad eléctrica: sirve también para poder establecer circuitos eléctricos dado que conduce muy bien la electricidad.
- Mayor cantidad de elasticidad y flexibilidad: al tener estas propiedades es un material bastante moldeable y adaptable a diferentes situaciones.
- Alta dureza: esta capacidad le confiere gran resistencia.
- Alta resistencia: es aproximadamente unas 200 a veces más resistente que el acero. Tiene una resistencia similar al del diamante, pero con un peso mucho más ligero.
- No le afecta la radiación ionizante.
- Es capaz de generar electricidad mediante la exposición a la luz solar durante un tiempo.
- Es un material transparente
- Su elevada densidad no deja pasar los átomos de helio, pero sí que permiten el paso del agua que se puede evaporar a la misma velocidad que se estuviera en un recipiente abierto.
- Tiene un efecto antibacteriano: el material y su composición no dejan que las bacterias puedan crecer en su superficie.
- Genera un calentamiento al conducir los electrones: esta es una propiedad por la que puede conducir y en la electricidad.
- Consume baja cantidad electricidad si lo comparamos con otros compuestos: esto puede acarrear un gran ahorro a largo plazo.
Aplicaciones
Debido a todas las propiedades que hemos señalado sabemos que el grafeno tiene una gran aplicabilidad en numerosos sectores industriales y tecnológicos. En el campo de la electrónica se emplea en la fabricación de transistores, microchips, desarrollo de tintas conductoras, etc. En el campo de las energías renovables puede potenciar su uso como es en la energía solar. Y es que podemos introducir el grafeno en las placas solares para poder incrementar su eficiencia a la hora de producir mayor cantidad de energía.
Otro sector en el que se emplea el grafeno es en el de la automoción. Se puede emplear en baterías para aumentar la autonomía y reducir los tiempos de carga. De esta forma, mejoramos las prestaciones de los coches eléctricos.
Baterías de grafeno
Este material es 100 veces más fuerte que el acero. La densidad que tiene es muy similar a la fibra de carbono. La ventaja que tiene sobre ella es que tiene un peso 5 veces menor que el aluminio. Tiene un cristal bidimensional con propiedades únicas que lo hace ser fácil de sintetizar en diferentes formas. Esto lo hace fácilmente adaptable a diferentes situaciones y moldes donde introducir los para funcionar en diversos dispositivos electrónicos.
Las baterías de grafeno son aquellas que prometen una mayor duración, mayores prestaciones y un precio menor. También destacan por sufrir menos impacto por el paso del tiempo, por lo que tienen una vida útil mucho más extensa de lo normal.
La ventaja que ofrecen con respecto a otras baterías comunes es que permiten trabajar a temperaturas mayores por lo que es una solución perfecta para mejorar la vida útil de las baterías de los coches eléctricos. Esto añade un plus de ventaja de hacer que el coche eléctrico no este cargando toda la noche dado que tiene la capacidad suficiente para no desperdiciar la energía durante el trayecto.
En cuanto al coste, ofrecen diversas posibilidades por un precio bastante competitivo en el mercado. Incluso son más baratas que otras baterías comunes que nos encontramos hoy día en los mercados. Si analizamos la ventaja que ofrecen de hacer que lo necesites cargar el vehículo eléctrico durante la noche vemos que a largo plazo supone un ahorro bastante significativo.
Ventajas y desventajas
Vamos a señalar cuáles son las ventajas y desventajas de grafeno con respecto a otros materiales. Estas son sus principales ventajas:
- Con sus grandes propiedades y múltiples podemos realizar casi todo tipo de aplicaciones de forma más eficiente.
- Dado que su dureza es alta tenemos una mayor duración que la del acero a pesar de tener una consistencia elástica y flexible.
- Al poder conducir la electricidad y la temperatura se deriva en numerosos usos.
- Una batería de grafeno es capaz de cargar la batería de un teléfono móvil en tan sólo 5 minutos.
- Puede servir como medicina contra el cáncer.
Entre los inconvenientes que tiene este material vamos a resumir algunos más destacables:
- Aunque los investigadores intentan descubrir cuáles son todos los usos potenciales de grafeno, no todo se aprovechan al máximo la práctica. Esta es una de las razones por la que aún no hay aplicaciones comerciales para este tipo de material. Es tan sólo un tipo de inconveniente temporal.
- Aplicaciones comerciales: este punto se deriva del anterior. Aunque existan más de 60.000 artículos científicos que estudian este material, no existen productos comerciales que estén fabricados con grafeno.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre grafeno, sus propiedades y sus usos.