Grafeno, el material perfecto

Grafeno, el material perfecto

Dos físicos premiados con el nobel en 2010 han creado el material que revolucionará nuestras vidas: Pantallas enrollables, ordenadores ultrarrápidos... te contamos cómo se inventó el grafeno y cómo dos empresas españolas se han colado en este gran negocio.

Todos los viernes, los profesores de Física de la Universidad de Manchester Andre Geim y Konstantin Novoselov, ambos de origen ruso, aprovechaban los equipos de su laboratorio para jugar con la ciencia durante unas horas haciendo ‘experimentos locos’. Esa filosofía de la diversión condujo a Geim a recibir en el año 2000 un premio Ig Nobel (parodia americana de los Nobel) por hacer levitar magnéticamente una rana. Pero en 2004, a él y a su compañero se les ocurrió un nuevo entretenimiento: jugar a ver quién quitaba la capa más fina de grafito de un lápiz mediante tirones con cinta adhesiva normal y corriente. A base de probar y probar, lograron que en la cinta quedara una capa de tan sólo un átomo de grosor. Y, contradiciendo sus expectativas, dicha capa no se desintegró: se mantenía estable a temperatura ambiente y expuesta al aire. El grafeno era una realidad. En octubre de 2004 publicaron sus hallazgos y en 2010 ganaron el Premio Nobel de Física por ellos.

Fino, resistente, duro...

El grafeno, que ya se conocía en el plano teórico desde la década de 1930, es una estructura laminar plana compuesta por átomos de carbono densamente empaquetados en una red cristalina en forma de panal de abeja. Es el material más fino del mundo, el más resistente (200 veces más que el acero), el que mayor conductividad eléctrica y térmica ofrece y es más duro que el diamante. Además, es ligero, elástico y transparente, y tan denso que ni siquiera los átomos más pequeños (los de helio) pueden atravesarlo. “Imagina un material con todas las mejores propiedades posibles: eso es el grafeno”, explica Novoselov. El apabullante abanico de posibilidades que ofrece un material así es la causa del rápido inicio de la carrera hacia sus aplicaciones industriales. El propio Geim se muestra sorprendido de que sólo se haya tardado unos cinco años en llevarse del laboratorio al terreno de la producción. Otros materiales de gran importancia, como el teflón y el silicio, tardaron varias décadas en llegar hasta ese punto.

Una nueva industria.

Precisamente el silicio podría ser una de las primeras víctimas del grafeno, puesto que éste consume menor cantidad de electricidad y permitiría rebasar los límites de miniaturización de circuitos a los que está llegando el silicio. En febrero de 2010, IBM demostró la superioridad del nuevo material al construir un transistor de grafeno con una capacidad de conmutación de 100 Gigahercios, diez veces superior al rendimiento del mejor modelo de silicio. Según Vera Adamchuk, responsable del laboratorio de Física de la Universidad de San Petersburgo, “permitirá producir procesadores para ordenadores de una velocidad nunca vista y pantallas extrafinas que podrán incluso enrollarse”.

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