MENÚ CERRAR

Noticia

16/10/2011 - Grafeno: el nuevo material que va a revolucionar la tecnología
Menéame
Boton de compartir en Facebook Enviar a un amigo Bookmark and Share

 

Es el material de moda, uno de esos descubrimientos que pocas veces suceden en la ciencia, dicen algunos. Sus vastas propiedades prometen dejar una nueva generación de dispositivos electrónicos decenas de veces más rápidos, pequeños o incluso plegables. Un mercado de millones se abre para quien apueste fuerte; mientras Asia y EE UU se posicionan, Europa estudia la posibilidad de explotar este recurso descubierto en sus fronteras

 

Hace ahora siete años se descubrió el grafeno. Corrijo, hace siete años se aisló por primera vez. Del grafito, el mismo de las minas del lápiz de su mesa, salió casi por casualidad una fina lámina (tan delgada que tiene un átomo de espesor) con la ayuda de una vulgar cinta aislante. Sin embargo, la ciencia no entiende de casualidades, así que el material se caracterizó, se vieron sus propiedades y aplicaciones. Fibra óptica y ordenadores decenas de veces más rápidos, paneles solares o sensores de todo tipo son algunas de las posibilidades que ofrece de este material fino, resistente, flexible, transparente y superconductor por citar algunos de sus prodigios. Sus padres, Andre Geim y Kostya Novoselov, han ganado un Nobel en Física y el público, ya desde 2012, empezará a disfrutar de este material. Aunque no lo sepa, el futuro móvil de su hija, el primero flexible, estará hecho de grafeno.

 

Se ha vuelto definitivamente la mirada al mercado y la producción empieza a ser industrializada y sencilla. «El grafeno es rígido y perfecto en todos los sentidos. A pesar de que los medios de producción no sean muy sofisticados, el resultado es de buena calidad», explica Francisco Guinea, del Instituto madrileño de Ciencia de Materiales del Centro Superior de Investigaciones Científicas. España se está posicionando como productor global de grafeno.

 

De momento, son cuatro empresas las que fabrican a nivel industrial este producto, cuyos principales consumidores son asiáticos. «Se estima que para 2020 el mercado sea de 675 millones de euros», explica Jesús de La Fuente, de la empresa vasca Graphenea. Su proceso de producción se está revelando como el mejor para grandes cantidades (la mayor producción ha sido de 80 cm2 para uso en investigación) y medioambientalmente seguro. Se parte de algún gas rico en carbono, como el metano, se rompe la molécula en hornos a 900-1.000 grados y los átomos de carbono se van depositando encima de un material como el cobre. El único residuo es el hidrógeno.

 

 

Aplicaciones del grafeno

 

Aquí van las diferentes aplicaciones, desde las primeras, pantallas o radares, hasta las que se vendrán después, complejísimos circuitos eléctricos. Como declaraba uno de los expertos consultados, cualquier objeto, ropa, papel, ventanas o nuestro propio cuerpo, será electrónico. Además, no es nocivo para la salud, puesto que también nosotros estamos hechos de carbono.

 

Pantallas táctiles … flexibles, planas y transparentes.

 

El óxido de indio, material clave hasta ahora para la industria, es escaso y caro, y el grafeno se está posicionando tanto en el área de dispositivos móviles como en células fotovoltaicas.

 

Sensores.

 

El grafeno al ser tan fino detecta cualquier cambio en su superficie. El equipo de Tomás Palacios Gutiérrez, del departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencia de la Computación del Instituto Tecnológico de Massachusetts, trabaja en desarrollar prototipos de sensores, médicos como glucómetros, de calidad en alimentos, y en etiquetas de identificación de radiofrecuencia o etiquetas inteligentes. «Algunas de las aplicaciones serán sensores de glucosa y del conocido E. Coli en los plásticos que envuelven frutas. Con etiquetas inteligentes y si todos los objetos del mercado las tuvieran, pasarías por unos sensores que automáticamente identificarían el grafeno y te dirían cuánto tienes que pagar. Las actuales de silicio resultan caras», explica.

 

Células solares y fibra óptica.

 

Se especula que el grafeno podría aumentar hasta 20 veces la velocidad de la transmisión  óptica de datos. El sueño para los internautas. Sin embargo, una de sus características, es su escasa absorción de luz (2,3 por ciento), lo cual representaba un problema tanto para su aplicación en nuevas generaciones de fibra óptica, fotodetectores  y paneles fotovoltaicos. Aunque parece que esta dificultad forma parte del pasado. Según publicaba en la revista «Nature Communications» recientemente un grupo conjunto de investigadores de la Universidad de Manchester (con la participación de los dos Nobel) y Cambridge, la capacidad de absorción de la luz ha aumentado 20 veces. «Hemos usado estructuras metálicas y se espera alcanzar el cien por cien. Colocadas encima y debajo concentran el campo eléctrico alrededor suyo. Como el grafeno absorbe por si sólo el 2,3 por ciento de lo que le llega, la concentración mejora la absorción», explica Andrea Ferrari, del departamento de Ingeniería de Cambridge.

 

Transistores.

 

 IBM anunciaba hace un año la creación de un transistor de 100 Ghz. Después le llegó el turno a los investigadores de UCLA; de la Universidad californiana salió un prototipo de laboratorio capaz de alcanzar una frecuencia de 300 GHz. «Los transistores son los interruptores que permiten que pase la corriente dentro de los procesadores de los ordenadores», explica Palacios. Determinan la velocidad de los procesos en función de la cantidad que dejan pasar; con el último transistor desarrollado, alcanzaría los 3.000 km por segundo.

 

Sobre la posibilidad de que Silicon Valley se transforme un día en Graphene Valley o, lo que es lo mismo, que el silicio desaparezca de la producción de dispositivos electrónicos, los expertos lo tienen claro. 2024 es el horizonte para un posible fin de la nanoelectrónica basada en silicio, cuando el límite de los siete nanómetros (un nanómetro es una millonésima parte de un metro) de distancia para 10.000 millones de transistores en cada chip se alcanzará (el recalentamiento impedirá meter más). Más allá, uno de los sustitutos es el grafeno «El problema del silicio será la disipación del calor, pero cuidado, el 99 por ciento de los aparatos se seguirán haciendo en silicio», explica Emilio Lora Tamayo, experto en transistores del Centro Nacional de Microelectrónica.

 

Uno de los problemas de la monocapa de grafeno es la «ausencia de banda prohibida». Es muy buen conductor pero, a diferencia de otros materiales, no tiene banda prohibida, que es la que permite interrumpir del todo el flujo de corriente. Con los transistores monocapa, el apagado no era una operación cien por cien eficiente. Hasta que se dio con el grafeno bicapa. Los investigadores de la Universidad de Manchester acaban de anunciar nuevos resultados en el estudio del material de dos capas, aunque «el problema es que todavía no hay un método bueno para crecer este grafeno en grandes proporciones», explica Palacios. Su uso sigue siendo muy limitado; falta un proceso productivo industrializado a gran escala.

 

Los expertos apuntan a que la posibilidad de posicionamiento inminente del grafeno está en la electrónica de bajo coste como pantallas táctiles, computadores plegables, radares,  que aun así no evitarán el silicio, «paredes emisoras de luz, como células solares pero al revés», explica Guinea.

 

 

Espintrónica.

 

 Yendo más allá, el grafeno podría cambiar la forma de trabajar de los transistores. Es el campo de la espintrónica «una revolución», explica Stephan Roche, del Instituto catalán de nanotecnología y experto teórico en este campo, que abrió el premio Nobel  de Física, Albert Fert.

 

Manipular directamente el electrón, controlando su giro de manera constante a grandes distancias y a temperatura ambiente. «El gran desafío es inyectar electrones con un espín definido en el grafeno y, a través de una acción externa (electroestática, mecánica o química), cambiar su giro de manera controlada. Hacer una especie de encendido. Si se lograra, podríamos tener en la misma plataforma almacenamiento y tratamiento de datos», explica Roche.

 

Sin renunciar a otras posibilidades. «Hay un debate enorme sobre nuevos estados de la materia, como la superconductividad encontrada en bicapas de grafeno. Tiene mucho interés», explica Guinea.

 

 

Industria aeroespacial.

 

Las posibilidades en el espacio como compañero de la fibra óptica son numerosas. La condición: que se desarrolle una economía de escala, que la demanda crezca y que salga rentable producir grafeno. «En el sector aeronáutico  europeo la innovación es cuestión de supervivencia. A la larga si no, los chinos nos comerán crudos», afirma Roche.

 

 

Baterías para coches eléctricos.

 

Los coches eléctricos siguen teniendo problemas de recarga. Son lentos a la hora de repostar y su autonomía no es la más eficiente. «El almacenaje es el campo de batalla. Se piensa en el grafeno como conductor. Los condensadores son dos placas conductoras separadas por una capa aislante. Mientras más delgada sea esa capa, más capacidad de almacenaje. Ése es el problema real», explica Lora.

 

 

«Graphene Flagship». El grafeno europeo está pendiente de la resolución de la Comisión. Su decisión de financiar en diez años y con mil millones de euros dos proyectos científicos a partir de 2013 es la iniciativa científica más ambiciosa de la historia comunitaria. Lo que se juega Europa, descubridora del grafeno, se mueve entre perder o coger el tren de una industria que promete ser El Dorado tecnológico. En cuanto a aplicaciones, coreanos y japoneses van muchos más deprisa. Sin embargo, esta semana se reunirá en Madrid el primer workshop dirigido a la industria de cara al Flagship, un primer e interesante paso, que ha despertado el interés de los coreanos, a quienes se espera en la reunión para ver lo que se cuece por la UE.

 

Reino Unido parece haber avanzado tímidamente anunciando que invertirá 60 millones de euros en proyectos de grafeno, aunque la respuesta coordinada y el empujón definitivo para el mercado llegarán si la Comisión lo elige en 2012. «Es un paso necesario, una inversión pequeña si se calculan los beneficios. Si no se invierte en este descubrimiento europeo, dentro de poco los dispositivos los compraremos a Asia», afirma Ferrari. «Si no se apuesta por el grafeno va a ser un desastre y un escándalo con la excelencia que tiene este proyecto, con sus cuatro premios Nobel. En la historia científica son pocas las ocasiones en que se tiene delante un material con tantas posibilidades», dice Roche.

 

 

Los materiales «raros» de la actual revolución tecnológica

 

Los lectores de CD, DVD, IPAD, los auriculares de su lector MP3, flourescentes, resonancias magnéticas o teléfonos móviles existen gracias a ellos. Las tierras raras no comparten el mismo espacio que el carbono (grafeno) en la tabla periódica, aunque son parte sustancial de la tecnología que invade nuestra vida de cada día. Son 17 elementos químicos que se encuentran amalgamados y a los que se bautizó como «raros», no por su escasez, sino precisamente por la dificultad para separarlos. Coparon el campo de la pigmentación sustituyendo al venenoso cadmio y al selenio y sus propiedades magnéticas los han convertido en los elementos preferidos para hacer imanes permanentes. Neodimio, Samario, Praseodimo en su mayoría vienen, como el resto de las «raras», de China, que controla el 95 por ciento del mercado mundial a pesar de contar sólo con el 33 por ciento de las reservas. Si antes convenía comprar a China, ahora empieza a ser realmente caro. De una tonelada a 100 euros se ha pasado a los 5.000 euros y, mientras los chinos rentabilizan así su compra de hierro extranjero, Europa y EE UU planean sustituirlos o empezar a explotar sus yacimientos


Fuente


Otras noticias del sector

23/06/2022 - La Real Academia de Ingeniería premia César Medina, doctor ingeniero agrónomo y profesor de la UEx

 

La RAI ha distinguido con una medalla en el premio 'Agustín de Betancourt' y 'Juan López de Peñalver' a César Medina, investigador de la Universidad de Extremadura (UEx), doctor Ingeniero Agrónomo y profesor del área de Ingeniería de Construcción perteneciente al Departamento de Construcción de la Escuela Politécnica,

 

Cesar Medina desarrolla su ...


Más información

23/06/2022 - El porcentaje de mujeres que estudian una Ingeniería del ámbito industrial aumenta un 6% en la última década y el de egresadas casi un 8%

 

Con motivo de la celebración, hoy jueves, 23 de junio, del Día Internacional de la Mujer en la Ingeniería, el Consejo General de la Ingeniería Técnica Industrial de España (COGITI) ha querido hacerse eco de esta efeméride, y poner el foco en que a pesar de que los hombres siguen siendo mayoría en las carreras ...


Más información

21/06/2022 - #YosoyingenierA une a estudiantes y profesionales para impulsar nuevas vocaciones tecnológicas

 

Womenalia conmemora el Día Internacional de la Mujer en la Ingeniería a través de la iniciativa #YosoyingenierA con la que se busca impulsar las vocaciones de las generaciones más jóvenes en las áreas STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas). 

 

Esta acción se celebra con el objetivo de hacer ...


Más información

17/06/2022 - Aitiip participa en un proyecto de biodegradación y compostabilidad programada para el fin de la vida útil de los plásticos

 

El proyecto RevoluZion se ofrece como una solución integral al fin de vida de los plásticos, cuyo impacto ambiental es altamente negativo hoy en día, debido a la mala gestión de sus residuos (cerca de 500.000 toneladas de esos desperdicios terminan contaminando océanos y suelos, o la atmósfera tras su incineración). Empleando ingeniería enzimática avanzada, ...


Más información

17/06/2022 - Grafeno. Un nuevo aditivo es capaz prolongar un 50% la vida útil del hormigón

 

Lantania, Graphenea Advanced Materials y la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han desarrollado un innovador aditivo que mejora la vida útil esperada del hormigón en un 50%, además de su resistencia a entornos adversos y su comportamiento mecánico. Tras comprobar su eficacia en el laboratorio, se realizó una prueba con este nuevo aditivo en un ...


Más información


Banner Bolsa de Trabajo

SUBMETER 4.0

ISF

3S

Prosener

Joole

Portal de Energia

Nanomedicinas

Nanomedicinas

 

Nanotechnology Projects

Application & Drug Delivery


http://www.nanomedicinas.com/

email Ingenieros

ACNUR ESI

Esta web utiliza cookies con el fin de facilitar y mejorar la navegación a sus usuarios.

Esta web utiliza 'cookies' propias y de terceros para ofrecerte una mejor experiencia y servicio.
Al navegar o utilizar nuestros servicios, aceptas el uso que hacemos de las 'cookies'. Sin embargo, puedes cambiar la configuración de 'cookies' en cualquier momento. Política de Cookies

Acepto las cookies

POLÍTICA DE COOKIES

En cumplimiento de la Ley de Servicios de la Sociedad de la Información y de Comercio Electrónico (LSSI) y en adecuación con la Directiva Europea 2009/136/CE, le informamos de la utilización de cookies en la presente web con el fin de facilitar y mejorar la navegación a los usuarios.

¿QUÉ SON LAS COOKIES?

Una cookie es un fichero que se descarga en su ordenador al acceder a determinadas páginas web. Las cookies permiten a una página web, entre otras cosas, almacenar y recuperar información sobre los hábitos de navegación de un usuario o de su equipo y, dependiendo de la información que contengan y de la forma en que utilice su equipo, pueden utilizarse para reconocer al usuario.

¿QUÉ TIPOS DE COOKIES UTILIZA NUESTRA WEB?

  • Cookies de rendimiento: Estas cookies se utilizan para mejorar su experiencia de navegación y optimizar el funcionamiento del sitio web. Almacenan configuraciones de servicios para que no tenga que reconfigurarlos cada vez que visite este sitio web.
  • Cookies de análisis: Son aquéllas que bien tratadas por nosotros o por terceros, nos permiten cuantificar el número de usuarios y así realizar la medición y análisis estadístico de la utilización que hacen los usuarios del servicio ofertado. Para ello se analiza su navegación en nuestra página web con el fin de mejorar la oferta de productos o servicios que le ofrecemos.

¿CÓMO GESTIONAR LAS COOKIES DE SU NAVEGADOR?

Puede usted permitir, bloquear o eliminar las cookies instaladas en su equipo mediante la configuración de las opciones del navegador instalado en su ordenador.

ACEPTACIÓN DE COOKIES

Usted, una vez informado sobre la Política de Cookies, puede aceptar la utilización de las mismas por parte de esta web. Sin embargo, puede cambiar la configuración de cookies en cualquier momento, configurando su navegador para aceptar, o no, las cookies que recibe o para que el navegador le avise cuando un servidor quiera guardar una cookie.

Le informamos que en el caso de bloquear o no aceptar la instalación de cookies, es posible que ciertos servicios no estén disponibles sin la utilización de éstas o que no pueda acceder a determinados servicios ni tampoco aprovechar por completo todo lo que nuestras web le ofrece. Además del uso de cookies propias, permitimos a terceros establecer cookies y acceder a ellas en su ordenador.

Le agradecemos que consienta la aceptación de cookies, esto nos ayuda a obtener datos más precisos que nos permiten mejorar el contenido, así como mejorar la usabilidad de la web.

En caso de que este sitio web prestara algún tipo de servicio especial en el que determine unas previsiones específicas diferentes a éstas en lo relativo a la protección de datos personales y la utilización de cookies, prevalecerán las normas particulares indicadas para ese servicio en particular sobre las presentes.

Al acceder a este sitio web por primera vez verá una ventana donde se le informa de la utilización de las cookies, y donde puede consultar la presente "Política de cookies". Si usted acepta expresamente la utilización de cookies, continúa navegando o hace clic en algún link se entenderá que usted ha consentido nuestra política de cookies y por tanto la instalación de las mismas en su equipo o dispositivo.

ACTUALIZACIÓN DE NUESTRA POLÍTICA DE COOKIES

Es posible que actualicemos la Política de Cookies de este sitio web, por ello le recomendamos revisar esta política cada vez que acceda al mismo con el objetivo de estar adecuadamente informado sobre cómo y para qué usamos las cookies. La Política de Cookies se actualizó por última vez el 02 de Septiembre de 2013.

Hosting Lampung Jasa Rekber