En 2004 los científicos de la Universidad de Manchester Andre Geim y Konstantín Novosiólov descubrieron, casi por casualidad, una forma de aislar el grafeno a temperatura ambiente y desde entonces han sido muchísimas las investigaciones que se han realizado para lograr que este material revolucionario pueda utilizarse en la industria tecnológica, pero, por distintas razones, 20 años después, aún no ha sido posible y seguimos esperando con la expectativa de que pueda llegar a serlo. Lo malo es que, hasta que esto suceda, se está produciendo una situación en la que es muy difícil saber qué es real o qué puede llegar a ser tan solo humo. Ésto último puede llevar a una desconfianza que impida ver las grandes posibilidades que ofrece este nuevo material o que ensombrezca el panorama de las empresas que están trabajando en ello.
En concreto sobre esta situación se ha producido recientemente un escándalo en relación con la empresa española Graphenano, que asegura tener la mayor capacidad de producción de grafeno en el mundo y estar trabajando en multitud de aplicaciones de este material, desde baterías a pinturas, pasando por implantes para odontología. La realidad parece ser muy diferente a lo que la empresa ha contado hasta el momento, sobre todo porque no ha podido demostrar que su tecnología sea realmente funcional. Sería muy negativo para la industria tecnológica que se llegase a comprobar que esta empresa ha sido un fracaso o incluso un fraude. Otra muestra de la dificultad que muestra actualmente el negocio de la fabricación de grafeno es la desaparición de las empresas Graphendis y Granph Nanotech pioneras de este sector en España.
Graphene Flagship la gran apuesta de la Unión Europea por el grafeno
Sin embargo estamos seguros de que por otro lado existen muchas otras empresas y organismos de investigación que, con su trabajo, lograrán realmente darle un impulso importante al uso de este material, a nivel industrial. Sirva como muestra el gran esfuerzo e inversión que está realizando la Unión Europea con el proyecto Graphene Flagship que cuenta con 1.000 millones de euros para desarrollar las tecnologías basadas en el grafeno. Se trata de una nueva forma de investigación conjunta y coordinada que se conforma como la iniciativa de investigación más grande de Europa hasta la fecha. Este proyecto se inició en 2013 para unir a investigadores, académicos e industriales en el esfuerzo de llevar el grafeno de los laboratorios de investigación a la sociedad europea, en un periodo de 10 años. La iniciativa involucra actualmente a más 150 miembros procedentes de más de 20 países europeos. El Graphene Flagship, coordinado desde la Chalmers University of Technology de Suecia, se desarrolla alrededor de 15 áreas de trabajo científico y tecnológico enfocadas en aspectos como investigación básica, materiales, salud, medio ambiente, energía, sensores, electrónica flexible y espintrónica.
Principales características del grafeno que lo convierten en un material único
1. Dureza: la dureza del grafeno se considera aproximadamente unas 100 veces la del acero, casi similar a la del diamante.
2. Elasticidad: el grafeno presenta una elevada elasticidad, lo que permite que pueda ser aplicado en diferentes superficies y aumentar la durabilidad de las mismas.
3. Flexibilidad: puede moldearse de diversas maneras, lo que aumenta enormemente los campos en los que se puede utilizar.
4. Ligereza: con una densidad de 0.18 miligramos por centímetro cúbico, se pueden llegar a producir geles de grafeno más ligeros que el aire.
5. Transparencia: esta es una de las cualidades del grafeno que permitirá su utilización para crear pantallas mucho más resistentes y ligeras.
6. Conductividad térmica: la conductividad térmica del grafeno es la más elevada entre los materiales conocidos, lo cual resulta de gran utilidad de cara a ser utilizado en dispositivos electrónicos y evitar su calentamiento excesivo.
7. Conductividad eléctrica: el grafeno conduce mucho mejor la electricidad y para determinadas aplicaciones en electrónica, hace que se necesite una menor cantidad de electricidad que la mayoría de los materiales empleados actualmente, como es el caso del silicio.
8. Elevada densidad: el grafeno es un material muy denso. Tanto, que ni siquiera los átomos más pequeños conocidos, los de Helio, son capaces de atravesarlo. Del mismo modo sí que permite el paso del agua, que se evapora a la misma velocidad que si estuviera en un recipiente abierto.
9. Reacciona químicamente con otras sustancias por lo que puede servir de base para la creación de materiales nuevos o introducir impurezas dentro de su estructura para modificar sus propiedades originales.
10. Soporta bien la radiación ionizante: el grafeno ofrece una gran resistencia a ser modificado por este tipo de radiación, por lo que se puede aplicar en ámbitos como el sanitario, en el que se utilizan aparatos que emiten radiaciones ionizantes, como es el caso de los sistemas de radioterapia, por ejemplo. En la actualidad, los materiales que se encuentran alrededor de los aparatos que emiten radiaciones ionizantes se desgastan muy pronto, lo que supone un coste muy elevado que se podría ahorrar utilizando grafeno.
11. Efecto antibacteriano: al estudiar el comportamiento del grafeno con organismos vivos, se comprobó que las bacterias no crecen en él, lo que abre las posibilidades de su utilización en la industria alimentaria o en la biomedicina.
Problemas actuales a los que se enfrenta la industria del grafeno
El grafeno presenta en estos momentos un gran problema, su fabricación es muy costosa a nivel económico y poco escalable. Lo que muestra unas expectativas comerciales muy bajas para su utilización a corto plazo. En un estudio realizado por la consultora Lux Research se afirma que el mercado del grafeno en 2025 será únicamente de 350 millones de dólares, lo cual es una cantidad muy baja si consideramos las grandes inversiones que se están realizando para su desarrollo, ya que hasta el momento se han invertido 2.400 millones para su investigación. Hasta que no se desarrollen métodos más eficientes para producir grafeno en masa no se podrá considerar este material como alternativa a los que actualmente se utilizan en la industria de la electrónica, que es la que más capacidad puede tener para darle un impulso a la adopción del grafeno, como demuestran las más de 7.000 patentes que se han registrado en esa industria para la utilización de este material.
