Grafeno. El material del futuro


Después de múltiples investigaciones parece que el grafeno se consolida como el material del futuro. Sus excelentes propiedades hacen que se abra todo un mundo de posibilidades en el campo de la ciencia y la tecnología.


infografia-grafeno

 

Se podría decir que es el primer material 2D dada su extremada delgadez a la que se puede llegar sin perder sus increíbles propiedades. Esto es debido a su microestructura formada por una red bidimensional formada por hexágonos.

Para que os hagais una idea de la magnitud del descubrimiento podemos destacar algunas de sus extraordinarias propiedades como:

1. Dureza: En el caso del grafeno su dureza se estima en aproximadamente unas 200 veces la del acero, casi similar a la del diamante. Es decir, que hablamos de un material muy resistente al desgaste y que puede soportar grandes pesos. Se estima que para atravesar una lámina de grafeno con un objeto afilado sería necesario establecer un peso sobre él de aproximadamente cuatro toneladas.

2. Elasticidad: Al igual que pasa con la dureza, el grafeno presenta una elevada elasticidad. Esto hace que se pueda aplicar en muy diferentes superficies, de las cuales aumentará también la durabilidad, ya que al ser elástico tendrá menos posibilidades de quebrarse.

3. Flexibilidad: Al tener una elevada elasticidad puede moldearse de diversas maneras, lo que aumenta enormemente los campos en los que se puede utilizar.

4. Conductividad térmica: Es elevada en los metales, pero muy baja en el resto de los materiales, por lo general. La excepción a esto es el grafeno.

5. Conductividad eléctrica: Conduce mucho mejor la electricidad que el cobre, material que habitualmente se utiliza como base de los cables. Por otra parte, necesita una menor cantidad de electricidad para transportar energía que la mayoría de los materiales empleados actualmente, como es el caso del silicio. ¿Qué significa esto? Que si en el futuro se aplicara, por ejemplo, en las baterías de los móviles o de los ordenadores portátiles, ésta duraría mucho más tiempo.

6. Transparencia y ligereza: Se trata de un material con estas características, lo que permitiría su utilización para crear pantallas mucho más ligeras. Si lo unimos a otras de sus propiedades ya mencionadas, como es el caso de la flexibilidad, una de sus aplicaciones sería la de la creación de pantallas plegables o enrollables.

7. Reacción química con otras sustancias: Esto le permite servir de base para la creación de materiales nuevos o introducir impurezas dentro de su estructura para modificar las propiedades originales del grafeno, lo que abre un abanico prácticamente ilimitado de campos de aplicación.

9. Elevada densidad: El grafeno es un material muy denso. Tanto, que ni siquiera los átomos más pequeños conocidos, los de Helio, son capaces de atravesarlo. Del mismo modo sí que permite el paso del agua, que se evapora a la misma velocidad que si estuviera en un recipiente abierto.

10. Efecto anti-bacteriano: Al estudiar el comportamiento del grafeno con organismos vivos, se comprobó que las bacterias no crecen en él, lo que abre lasposibilidades de su utilización en la industria alimentaria o en la bio-medicina.

 3g


Si lo llevamos al campo de la arquitectura y la construcción, uno de los primeros proyectos que se presentó –año 2011- en base a partir de un material compuesto de grafeno fue el Hydra Skyscraper por un estudio multi-disciplinar serbio formado por Milos Vlastic, Vuk Djordjevic, Ana Lazovic, Milica Stankovic que tuvo un reconocimiento de honor en arquitectura ante los premios EVOLO.

grafeno-en-la-arquitectura

Se pretendía ante su alta conductividad térmica y eléctrica, además de su gran resistencia superando en 200 veces al acero,  captar la energía que se produce durante las tormentas eléctricas y almacenar la energía producida en mega-baterías ubicadas en la base del edificio. El proyecto también incluía un centro de investigación, viviendas, y zonas de recreo para los científicos y sus familias. Futuro o no,  ya se veía venir las posibilidades de un material que está revolucionando tanto el campo de la tecnología como las diversas aplicaciones que puede tener.

Más adelante apareció el concepto “Grafeno Loft” (Del estudio Arketiposchile). Una forma distinta a lo tradicional, mejorando el uso de los elementos estructurales, utilizando la forma del hexágono como base, y la fuerza del grafeno como material principal.

grafeno-loft


A continuación os dejo un vídeo explicativo en el podréis entender la repercusión que puede tener este material en cuanto a aplicaciones dentro de multitud de campos. Poner especial atención en su última de sus propiedades … Dada su especial estructura química … “Se puede AUTO-REPARAR” !!!!!! …. Sorprendente !!!!

Es en gran parte su micro-estructura hexagonal la causante del éxito de este supermaterial … una estructura que permite crear módulos hexagonales creándose una malla perfecta. En el contexto de la cerámica, VIVES posee multitud de diseños centrados en esta forma geométrica tan especial ….

(Puedes ver las fotos en carrusel si pinchas sobre alguna de ellas)

 

 

 

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