www.diariocritico.com

Rosa Menéndez, profesora de investigación del CSIC sobre el grafeno: "Tiene unas propiedades increíbles"

miércoles 16 de marzo de 2016, 07:58h
Rosa Menéndez, profesora de investigación del CSIC
Ampliar
Rosa Menéndez, profesora de investigación del CSIC

Rosa Menéndez, investigadora en el Instituto del Carbón del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), mantiene que el grafeno revolucionará nuestras vidas y lo podremos ver ya aplicado en el mercado en menos de 10 años. Telefonía móvil, baterías, pantallas flexibles, salud, etc. el grafeno servirá para “casi todo”.

¿Qué es el grafeno?

Siempre pongo de referencia un lápiz. Tiene la mina que está constituida por grafito y cuando escribes, según presiones, vas a tener una intensidad mayor o menor. Cuanto más presiones más oscuro es el trazo y si lo haces de forma liviana, es más transparente. Lo que hacemos cuando escribimos es separar las capas del grafito. Se deslizan unas sobre otras. Cuando tenemos una capa sola, eso sería el grafeno. Es una lámina de carbono muy delgada, del espesor de un átomo, con una estructura como un panal de abeja. Estamos hablando de nanómetros.

¿Qué propiedades y características tiene este novedoso material?

Se podría pensar que va a servir para casi todo. Tiene unas propiedades increíbles. Debido a su espesor y a la distribución de los electrones dentro de la lámina. Tiene una resistencia muy elevada, la mayor de todos los materiales conocidos hasta el momento (200 veces superior a la del acero). Además de una elevada conductividad eléctrica y térmica, es ligero y biocompatible.

¿Qué peso puede llegar a tener este tipo de láminas?

No te lo puedo decir exactamente. Cuando lo preparamos en el laboratorio tenemos que llevar cuidado, porque es tan ligero que vuela con facilidad. Y solo lo vemos cuando lo tenemos en cantidad en forma de sólido y están las láminas apiladas. Es extremadamente ligero. Es más ligero que las fibras de carbono, por poner un ejemplo de lo que tenemos más mano en el mercado. Pequeñas cantidades ocupan grandes volúmenes.

¿Qué pasos han dado ya las empresas en la fabricación del grafeno?

En España existe un buen número de empresas dedicadas a la producción de grafeno. No obstante, el problema en estos momentos, más que de producción, es de utilización. Encontrar mercado. Conocemos por la prensa y por publicaciones especializadas algunos hallazgos. Pero posiblemente los logros más importantes o más próximos al mercado no nos lleguen. Ha pasado siempre con cualquier material o cualquier desarrollo. En gran medida, conocemos la realidad a medias. A mí me alegra mucho ver noticias alentadoras. A los grandes hallazgos yo les doy credibilidad cuando aparecen citados en revistas científicas de prestigio.

¿Cómo se puede producir este material?

Hay diferentes procedimientos. Los agrupamos en dos familias: cuando partes de un material consolidado, que lo vas desestructurando, como el grafito, hasta obtener la lámina de grafeno; y otro procedimiento sería el de abajo a arriba (Bottom up), partiendo de pequeñas moléculas gaseosas o hidrocarburos aromáticos que los vas haciendo crecer hasta obtener una lámina. Estos procedimientos producen grafeno de buena calidad pero en cantidades muy pequeñas y los precios son elevados. . El proceso de preparación también depende de la aplicación a la que se va a destinar. Hay aplicaciones que requieren grafeno de muy alta calidad como es en el desarrollo de sistemas electrónicos o de telecomunicaciones y otras como el almacenamiento de energía o pinturas y lubricantes, por poner algún ejemplo, en las que se puede utilizar materiales grafénicos mucho más baratos y que se pueden producir a día de hoy en grandes cantidades.

El que nosotros desarrollamos en el laboratorio es por vía química a partir de grafito. Lo sometemos a unos tratamientos de oxidación muy severos, hacemos que se expandan y separen las capas del grafito, que tienen todavía una interacción entre ellas, vamos debilitándolo y obtenemos los materiales de grafeno. No grafeno puro, sino materiales de grafeno de distintas calidades y características, y en cantidades grandes. Estamos produciendo ya gramos en el laboratorio.

¿Dónde podremos ver aplicado el grafeno?

Se está haciendo absolutamente de todo. A nosotros nos llaman empresas de distintos sectores y hacemos pruebas preliminares para ver si va o no va. Las que están más sobre el tapete son las de incorporación a los sistemas de telefonía como las pantallas flexibles con polímeros. También se está consiguiendo mucho en el tema de almacenamiento de energía: baterías, supercondensadores, etc., pensando en la batería del móvil o del coche eléctrico. Nosotros estamos trabajando en ello y la verdad que como material de electrodo dan un comportamiento muy bueno. Debido a su estructura tienen una capacidad muy grande para almacenar energía.

Luego, hay otro campo muy interesante, pero que yo creo que va a requerir más tiempo: son las aplicaciones en salud. El óxido de grafeno, que es grafeno funcionalizado con grupos oxigenados, está dando un comportamiento tremendo desde el punto de vista de su biocompatibilidad. Se lleva muy bien con las células de nuestro organismo, pero además se carga las bacterias, y podría usarse por lo tanto como bactericida. También se podría aplicar en pinturas, para evitar la corrosión y mejorar la resistencia frente al impacto. Hay todo un mundo por descubrir.

¿Todo esto es algo muy futurista o lo veremos aplicado pronto?

Yo creo que estamos próximos. Me es muy difícil predecir, pero yo creo que algunas de las aplicaciones pueden ser realidad en menos de 10 años. Existen estudios al respecto, lo que denominan hojas de ruta.

Hemos visto publicado que algunas empresas han avanzo en el desarrollo de baterías y cargadores capaces de recargar una batería en 5 minutos. ¿Es esto posible?

Yo también lo he leído. Si se lleva a la práctica sería una auténtica revolución.

Algunos científicos han apuntado a que este material es capaz de transformar la luz en energía, lo que supondría una revolución en la ciencia del hogar y en otros ámbitos.

Es una de las muchas aplicaciones que se están barajando. Sería excelente. Incluso se está pensando en estructuras fotovoltaicas para coches. En esa línea se están dando pasos, y cambiaría nuestra vida al 100%. Hay que ser optimistas pero con los pies en el suelo. Si de todas las aplicaciones que se prevén, salen media docena o una docena, por decir algo, yo creo ya sería un paso importante.

¿Es caro trabajar con grafeno, o permitiría el abaratamiento de costes?

Depende de la función que tenga el producto en el mercado, de la aplicación, que es la que marca la calidad del material. Incluso en aquellos casos en que se requiera un material de más alta calidad, pequeñas cantidades ya permiten una mejora sustancial de propiedades. Estamos hablando de cantidades por debajo incluso del 0,5%. Con unos miligramos de grafeno puedes hacer grandes cosas.

¿Qué evolución ha conseguido el CSIC en sus investigaciones sobre el grafeno en estos últimos años?

En líneas generales, el problema que está teniendo ahora mismo el grafeno no es de producción, que los grupos de investigación y algunas empresas ya tienen controlado, más o menos, sino el salto al mercado. Es decir, que haya un usuario que apueste realmente por el grafeno o que haya una aplicación en la que se haga un uso masivo del mismo. Yo creo que se ha avanzado mucho en el control del proceso de preparación, falta encontrarle sitio en aplicaciones en las que presente un comportamiento superior al de los materiales tradicionales.

Tenemos además de experimentalistas, muy buenos teóricos en el CSIC, y en los organismos que están aportando grandes conocimientos a la ciencia del grafeno.

En este sentido, ¿puede España ser puntera en la investigación del grafeno?

Yo creo que España ya es competitiva en la actualidad, incluso internacionalmente, a nivel de investigación y de creación de empresas productoras de grafeno. En líneas generales, Europa lidera la investigación y Asia la industria.

¿Te ha parecido interesante esta noticia?    Si (0)    No(0)

+

0 comentarios