Las 11 aplicaciones del grafeno que (aún) no conocías - Nobbot

Las 11 aplicaciones del grafeno que (aún) no conocías

Decían que el grafeno cambiaría el mundo. Pero las cosas de palacio van despacio. Desde Nobbot hicimos un seguimiento estudiando los posibles escenarios de penetración de este material mágico. Y quedamos abrumados por la gran cantidad de posibles aplicaciones, en parte debido al Graphene Flagship, una de las iniciativas de investigación más plurales, con una financiación de 1.000 millones de euros. 

¿Los resultados? Podemos verlos traducidos en algunas aplicaciones del grafeno como las que siguen.

JUGAR A VIDEOJUEGOS MEJORES

O, como mínimo, más potentes gráficamente. Uno de los grandes temores en la ingeniería portátil orbita en torno a las limitaciones impuestas por el calor residual generado por los distintos componentes, especialmente por la tarjeta gráfica. Es decir, los portátiles gaming están constreñidos: se reduce la potencia en favor de la usabilidad. Los fabricantes temen acabar ‘tostando’ sus propios dispositivos y montan alternativas de menor tamaño posible y mayor eficiencia energética.

«Hasta 1.000 gigahertz de potencia», rezaban algunos de los resultados tras distintos ensayos teóricos. El grafeno es un magnífico conductor y podría ayudar a fabricar caloductos y disipadores mucho más eficaces, además de apoyar una microelectrónica más estable.

Los resultados podrían verse a través de la iluminación. Aquí ayudarían en aleaciones para que la luz LED fuera más eficiente o en distintas láminas térmicas para consolas portátiles, teléfonos y convertibles que den un salto en potencia sin miedo a entrar en combustión.

UN ALTAVOZ INAMOVIBLE

De igual forma, los fabricantes de audio limitan la potencia que soporta un speaker. Demasiada ganancia podría hacer estallar el transductor. En cualquier altavoz, una membrana transmite las vibraciones y convierte señales digitales en ondas de sonido analógicas. Aquí entra en juego la compresión de la atmósfera, la resistencia de los distintos componentes, etc.

En la Universidad de Exeter desarrollaron modelos con drivers de grafeno que limitaban la vibración y, por tanto, el ruido resultante. Se logró un sonido mucho más nítido, pero también con mayor resistencia a largas escuchas con altos volúmenes. E incluso a golpes, si trasladamos este escenario a auriculares. De hecho ya existen: Xiaomi fabricó sus Piston 3 Pro usando óxido de grafeno.

DESALINIZACIÓN ACELERADA

El 97,5 % del total de agua en el planeta es salada. Da igual cuántos pozos excavemos, sólo un 2,5% del total es agua dulce. Y casi el 80% de esta se encuentra en forma de hielo, en los casquetes polares —es decir, una minúscula parte es aprovechable—.

Entretanto, la población mundial y las necesidades industriales y alimenticias siguen creciendo. Desalinizar —y desintoxicar— el agua de los océanos es un peaje inevitable.

Y, como ya hemos apuntado en otras ocasiones, los filtros basados en mallas que usan grafeno han arrojado resultados asombrosos. Desde la Universidad de Manchester desarrollaron un método donde el tamiz de filtrado cuenta con mayor densidad —permiten pasar las partículas de agua, no así las sales—, lo que evita un menor gasto energético para un mejor resultado.

¿TIENES FIBRA EN CASA? YO TENGO GRAFENO

En el marco del GSMA Mobile World Congress, durante 2013 se teorizó por primera vez en conmutadores fotónicos —enlace de comunicación óptica— basados 100% en grafeno. Frente a la fibra, esto permitiría conexiones de datos de 25 Gb/s por canal.

El científico Young Duck Kim (Universidad Kyung Hee, Corea del Sur) publicó un artículo junto a su equipo de colegas donde mostró avances en los emisores de luz basados en grafeno. Gracias a sus propiedades y su alta sensibilidad frente a luz ultravioleta, visible e infrarroja, el grafeno se antoja como uno de los materiales ideales para empujar la fotografía digital y cualquier disciplina donde estén implicados moduladores ópticos y fotorreceptores.

PINTANDO EL COCHE (O EL AVIÓN)

Cualquier pintor lo sabe bien: la humedad es el enemigo número 1 de la pintura. Graphenstone es una empresa que basa sus soluciones en pintura con grafeno. ¿El resultado? La luz rebota mejor, protege de forma mucho más fiel barricas y sótanos, absorbe 120 gramos de CO2 por metro cuadrado y es capaz de soportar la corrosión derivada del contacto con metales.

Sus blancos —prometen un 98% más de pureza que las pinturas habituales— están fabricados a partir de cal de alta calidad y fibras de grafeno. Otra de sus virtudes extra radica en su capacidad aislante, lo cual ayuda a regular térmicamente un hogar, algo importante para evitar un excesivo consumo de combustibles en zonas geográficas especialmente frías.

ROPA DEPORTIVA

Frente a las matrices de fibras de carbono, los ingenieros de Vittoria R&D se lanzan a la piscina de fabricar llantas y componentes de bici deportiva mucho más inteligentes. Y la verdad es que lo están consiguiendo.

Su última apuesta reduce la acumulación de temperatura en el frenado. Esta fricción es el principal causante del desgaste de la rueda. Ellos han logrado reducir la temperatura en hasta 150° C. En cuanto a la rigidez lateral, la han aumentado en un 50% y han rebajado la deflexión de un 0,13 mm a 0,06 mm.

Y, por último, el peso, uno de los principales rivales de los monoplazas: las ruedas que está fabricando esta empresa —responsables también de Vittoria Servizio Corse— reducen en un 15% la masa de la llanta respecto a sus anteriores modelos basados en fibra de carbono, sin afectar en ningún caso al rendimiento.

UN BACTERICIDA INFALIBLE

Que el grafeno sea un magnífico material bactericida significa que evita la generación de microorganismos como bacterias, virus y hongos entre sus capas exteriores.

Aplicado a envases de medicamentos y añadiendo micropartículas de plata, han logrado antibióticos sistémicos más eficaces. Su uso en la ropa puede aportar tejidos más seguros, como pijamas para los niños que repelen las bacterias del suelo. Por supuesto, esto posibilita la fabricación de envases para alimentos más saludables o recubrimientos para los muebles del hogar que impidan el desarrollo de bacterias en su superficie.

ROBOTS ELÁSTICOS

Un equipo de Berkeley desarrolló un gel sensible a la luz infrarroja que, según aseguran, «podría ser utilizado en numerosas aplicaciones a la hora de crear partes robóticas flexibles o elásticas».

Desde prótesis mucho más resistentes pero de mayor elasticidad hasta brazos robóticos de cadenas de producción mucho más ágiles. Las posibilidades aún no han sido explotadas.

NANOTUBOS PARA RECUPERAR LA VISIÓN

La miopía es un problema de salud pública. En Estados Unidos ha aumentado un 700% y en Asia raro es el ciudadano que no sufre de miopía antes de los 24 años.

La Universidad de Alicante ha desarrollado un modelo de nanotubos que se insertan en el estroma de la córnea con el fin de recomponer su resistencia y elasticidad «cuando las fibras de colágeno que lo conforman están dañadas y provocan patologías visuales como la degeneración marginal pelúcida o el queratocono».

TATUAJES SUPERDOTADOS

Ya hemos hablado en otras ocasiones de los tatuajes digitales, pero este avance al que llamaremos Tatuaje Eléctrico de Grafeno (GET), desarrollado por científicos de la Universidad de Texas, supone un gran salto. En primer lugar, son más resistentes a la humedad, presentan una mayor elasticidad —con capacidad de crecer o encoger hasta en un 40%—, tienen un espesor total de 463 ± 30 nm, poseen una transparencia óptica de aproximadamente el 85%… Es decir, son una segunda piel.

Un tatuaje digital que alberga información del sujeto y se ajusta a la morfología microscópica de la superficie de la piel nos sitúa frente al universo cyborg. No sólo podría dosificar una dosis médica, sino que resultaría ideal para comunicarnos sin necesidad de usar gadgets telefónicos.

¡SOY INDESTRUCTIBLE!

El kevlar es usado en la fabricación de chalecos antibalas, cascos e indumentaria de protección e incluso armamento. Pero el grafeno cuenta con mucha mayor maleabilidad y es médicamente más “seguro” en caso de accidente y contacto con el torrente sanguíneo. La Universidad Politécnica de Cartagena desarrolló chalecos de seguridad basados en un composite de grafeno.

Otro dato a tener en cuenta es la densidad y masa: al ser mucho más ligeros, los diversos profesionales —entre los que se encuentran bomberos, especialistas de salvamento, cuerpos antiterrorismo…— podrán moverse con mayor ligereza, sin cansarse tanto y estando aún más protegidos.

En Nobbot | Todo lo que no te contaron sobre el grafeno y nunca te atreviste a preguntar (infografía)

Imágenes | Graphene Flagship, Youtube