Aplicaciones del Grafeno

• Aplicaciones en la electrónica:

Las propiedades del grafeno son ideales para utilizarlo como componente de circuitos integrados. Está dotado de alta movilidad de portadores, así como de bajo nivel de «ruido». Ello permite que se le utilice como canal en transistores de efecto de campo (FET). La dificultad de utilizar grafeno estriba en la producción del mismo material en el sustrato adecuado. Investigadores están indagando métodos tales como transferencia de hojas de grafeno desde grafito (exfoliación) o crecimiento epitaxial (como la grafitización térmica de la superficie del carburo de silicio.

• Batería duradera:

Se ha demostrado que con electrodos de grafeno se consiguen baterías diez veces más duraderas. Una de las desventajas de los actuales móviles inteligentes o smartphones es la poca duración de su batería, ya que si el móvil es usado frecuentemente no suele superar muchos más de 24 horas. El grafeno podría ser la solución a este problema ya que los prototipos de baterías fabricadas con electrodos de grafeno son 10 veces más duraderas que las baterías de ion-litio que usan la mayoría de los móviles actuales, además el proceso de carga sería inferior al de éstas (aproximadamente media hora frente a una hora y media aproximada de las de ion-litio). Aún así no se esperan baterías basadas en grafeno hasta dentro de 5 años.

• Blindaje:

Para que podamos hacernos una idea de la dureza del grafeno, Jaffrey Kysar y James Hone, propusieron una curiosa analogía. Comparó las pruebas realizadas por su equipo con poner una cubierta de plástico sobre una taza de café y medir la fuerza que requeriría pinchar esa cubierta con un lapicero. Pues bien, según explicó Hone, si en lugar de plástico lo que se pusiera sobre la taza de café fuera una lámina de grafeno, después situáramos encima un lápiz, y en lo alto de éste colocáramos un automóvil que se sostuviera en equilibrio sobre él, la lámina de grafeno ni se inmutaría. Se puede decir, sin duda, que el grafeno es el material más duro del mundo

• Aviación:

El Pentágono ha asignado tres millones de dólares a la Universidad de Princeton para que desarrolle diminutas hojas de grafeno que, añadidas al combustible empleado en los motores de los aviones supersónicos, consigan una optimización en su funcionamiento y una reducción en el consumo y la contaminación ambiental. Según los científicos, este desarrollo puede alumbrar el nacimiento de una nueva era en los motores de combustión de las aeronaves. Los aditivos de combustible fabricados con partículas minúsculas de grafeno podrían lograr que los aviones supersónicos vuelen aún más rápido y que sus motores lleguen a contar con mejores condiciones de eficiencia y protección de la sostenibilidad ambiental.

• Energía:

Los investigadores ven una amplia variedad de aplicaciones para el papel de óxido de grafeno, incluyendo su uso en membranas con permeabilidad controlada, y para las baterías o ultracondensadores destinados a usos en el ámbito energético. Estos dispositivos de almacenamiento de energía podrían ayudar al almacenar brotes repentinos de energía, por tanto, supondría una ayuda para aprovechar el irregular suministro por parte de las fuentes “verdes”.Esto revolucionará el concepto de energía renovable y la elevará a unas cotas de eficiencia nunca vistas.

• Detectar enfermedades:

Mike McAlpine, ingeniero investigador de la universidad de Priceton ha desarrollado sensores basados en el Grafeno que se “tatuarían” en los dientes para la detección de enfermedades, las bacterias se pegarían a la superficies de los sensores a modo de velcro. Estos sensores irían sobre una fina capa de seda que se adhiere al diente mediante la saliva, quedaría fuertemente pegado al diente, y adherido a la superficie mediante fuerzas de Wan der Waals.

• Estudio de líquidos:

En un estudio de la universidad de California publicado en la revista “Science” se señala que el grafeno puede ayudar al estudio de los líquidos. Al intentar estudiar un determinado líquido en la misma resolución que un sólido, antes de observarlo con un microscopio hay que encapsularlo entre dos “pantallas”, estas suelen ser silicio, pero el problema radica en que las pantallas hechas con este material son demasiado gruesas para obtener una resolución óptima. Pues el sustitutivo de estas “pantallas” de silicio pueden ser láminas de grafeno, que debido a se presenta en capas de extrema delgadez, es prácticamente transparente y los líquidos se podrían ver a través de los TEM (microscopios electrónicos de transmisión) con una alta resolución.
Como vemos, la promesa de una nueva era basada en el carbono (y no en el silicio) se acerca a marchas forzadas. En un plazo medio, nos podemos ver inundados de dispositivos, mecanismos y tecnologías basadas en el grafeno, con unos rendimientos varios órdenes de magnitud por encima de lo que estamos acostumbrados ahora.