Qué es el grafeno y en qué campos se puede utilizar. Características y aplicaciones del grafeno en el día a día

Todos hemos oído hablar del grafeno muchas veces, en la radio, en la tele, en prensa…, pero ¿sabéis realmente qué es el grafeno? ¿conocéis donde se está aplicando actualmente? Hoy os contamos un poco más sobre el grafeno y sus aplicaciones. Os sorprenderéis de la cantidad de propiedades que tiene este material, ¡seguid leyendo!

¿Qué es el grafeno?

El grafeno es un material compuesto por la agrupación de átomos de carbono que se posicionan hexagonalmente. Esta disposición da lugar a monocapas de un átomo de espesor.

Este material, forma parte de una de las sustancias más abundante en la naturaleza, el grafito (el grafito podemos encontrarlo, por ejemplo, en las minas de nuestros lápices). Un milímetro de grafito contiene tres millones de capas de grafeno.

Propiedades del grafeno

El grafeno es una sustancia con unas propiedades muy interesantes. Estas propiedades, junto a la abundancia de carbono en la naturaleza, han hecho del grafeno un material muy estudiado y con grandes posibilidades.
Las propiedades más destacadas del grafeno son:

  • Alta conductividad térmica
  • Alta conductividad eléctrica
  • Alta elasticidad y flexibilidad
  • Alta dureza
  • Alta resistencia. El grafeno es aproximadamente 200 veces más resistente que el acero, similar a la resistencia del diamante, pero mucho más ligero.
  • No le afecta la radiación ionizante
  • Capaz de generar electricidad mediante exposición a la luz solar
  • Material transparente
  • Elevada densidad no deja pasar los átomos de Helio, pero sí que permite el paso del agua, que se evapora a la misma velocidad que si estuviera en un recipiente abierto.
  • Efecto antibacteriano. Las bacterias no son capaces de crecer en él.
  • Bajo efecto Joule, calentamiento al conducir los electrones.
  • Bajo consumo de electricidad comparado con otros compuestos

Aplicaciones del grafeno

Debido a las grandes propiedades anteriormente citadas, el grafeno tiene aplicabilidad en numerosos sectores, entre los que destacan los mostrados en la siguiente figura.

En el campo de la electrónica, el grafeno se emplea, por ejemplo, en la fabricación de microchips, transistores, desarrollo de tintas conductoras que permiten la impresión de circuitos.

El grafeno puede potenciar el uso de energías renovables, como por ejemplo la energía solar. Introduciendo este material en las placas solares será posible incrementar su eficiencia y producir mayor cantidad de energía.
En el sector automoción el uso del grafeno en baterías aumentará su autonomía y reducirá los tiempos de carga, mejorando así las prestaciones de los coches eléctricos.

Aplicaciones que ya son una realidad con el grafeno

En este apartado os enseñamos varios ejemplos de productos o materiales en los que se ha utilizado grafeno en diferentes productos.

Etiquetas de seguridad

La primera, y posiblemente la primera aplicación práctica y real del grafeno, fue en etiquetas de seguridad. ¿Sabéis esas etiquetas de colores iridiscentes que llevaban pegadas, por ejemplo, muchas prendas de vestir? ¡Seguro que las habréis visto muchas veces y no sabíais que tenían grafeno! Gracias al grafeno, cuentan con un circuito impreso que realiza la función de alarma y suena si se manipula, o se sale del local sin desconexión segura. Estas etiquetas pueden arrugarse o doblarse sin dañarse y el coste es muy bajo, de céntimos por etiqueta.

Estas tintas ofrecen múltiples aplicaciones para la industria, ¡los circuitos electrónicos ultraplanos ofrecen infinitas posibilidades!

Conductive ink

Palas de pádel

Actualmente, en el sector deporte ya existen productos que incorporan grafeno en su composición. Un ejemplo de ello son las palas de pádel en donde el grafeno se puede utilizar tanto en las caras de la pala, es decir, en la superficie de impacto, o en el marco, para hacerlas más resistentes e incrementar su duración. Además, también existe la posibilidad de incluir el grafeno en la espuma que forma el cuerpo de las palas. Si os fijáis en vuestra pala veréis que en muchas lo anuncian explícitamente a modo de reclamo.

Sensores médicos

Otra de las propiedades del grafeno es la capacidad de detectar cantidades mínimas de sustancias. El grafeno es capaz de detectar una sola molécula en un volumen más o menos grande. Estas propiedades se han desarrollado a través del óxido de grafeno y existen algunas empresas médicas que ya comercializan sus sensores con grafeno.

Además de en aplicaciones médicas, estos sensores también pueden utilizarse en estudios medioambientales y de seguridad.

A tener en cuenta con el grafeno

En la actualidad, el grafeno presenta una serie de hándicaps a tener en cuenta que dificultan su utilización en más productos. El primero de ellos, es la dificultad técnica para producirlo a nivel industrial, que tiene gran influencia en su precio final. El segundo problema, derivado del anterior, es el incremento del coste de los productos a los que se le añade el grafeno.

El uso del grafeno tiene que estar justificado y no utilizarse por ‘estar de moda’. Es un material con unas propiedades excelentes pero su precio, dependiendo de su grado, es por el momento alto.

A pesar de ello, creemos que el grafeno tiene una gran potencialidad para su uso, como ya hemos visto, en múltiples sectores y a su vez en muy diversas aplicaciones.

En ATRIA tenemos experiencia en la aditivación de grafeno a distintos polímeros. Por ejemplo, hemos añadido una pequeña cantidad de grafeno a un polímero y con ellos hemos podido aumentar la resistencia del producto en un 20%. ¿Quieres saber si el grafeno podría mejorar alguna propiedad de tu material? ¿No sabes cómo plantear la fase inicial de tu proyecto? ¡Nosotros te podemos ayudar!