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Grafeno, el material que revolucionará la electrónica

En el mercado ya existen productos que incorporan grafeno, como pinturas o baterías que se cargan más rápidamente. Pero las principales aplicaciones del grafeno, según coinciden los investigadores, están por llegar.

15 de julio de 2016

Conduce la electricidad mejor que ningún otro material conocido, es muy resistente, no se rompe, es flexible y transparente. El grafeno es el material del futuro según la noticia publicada por el diario El Mundo.Tomás Palacios,  profesor de Ingeniería Electrónica en el MIT, explica que los materiales bidimensionales como el grafeno, es decir, aquellos que son extremadamente delgados porque solo tienen unos átomos de grosor, podrían ser la clave para que los ingenieros logren desarrollar en el futuro dispositivos mejores y más baratos en su fabricación.

La electrónica actual, basada en el silicio, tiene unos procesos de fabricación muy costosos», explica el catedrático en el Departamento de Ingeniería Electrónica y Ciencias de la Computación del MIT. Harán falta nuevos materiales con propiedades extraordinarias y nuevos procedimientos para fabricarlos, pues es imprescindible que su producción sea rápida y barata.

Desde que el grafeno fue sintetizado por primera vez en 2004 (un descubrimiento por el que los investigadores de origen ruso Andre Geim y Konstantin Novoselov recibieron el Nobel de Física en 2010), científicos de todo el mundo trabajan en su desarrollo y en el de una nueva generación de materiales bidimensionales. Estos servirán para complementar al grafeno.

 

Un centenar de materiales bidimensionales

Ya se conocen alrededor de cien materiales bidimensionales y, según apunta Palacios, hay estudios que sugieren que podrían llegar a un millar. «Están surgiendo continuamente materiales bidimensionales nuevos porque las combinaciones posibles se han disparado», asegura Francisco Guinea, investigador del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados (IMDEA).

El nitruro de boro hexagonal, por ejemplo, es uno de los mejores aislantes que se conocen. No deja pasar la electricidad y, al mismo tiempo, ayuda a mejorar las propiedades del resto de materiales bidimensionales. Muchos prototipos están basados en el disulfuro de molibdeno, que existe en la naturaleza y tiene propiedades parecidas al silicio. Otro material muy prometedor es el fosforeno o fósforo negro, que «está hecho de átomos de fósforo y es muy interesante de cara a la fabricación de dispositivos que permitan la visión nocturna», dice Palacios. «Estos materiales nos van a permitir expandir los usos de la electrónica que tenemos hoy en día, aunque no creo que vayamos a dejar de utilizar el silicio», asegura.

El plan es combinarlos: «Por ejemplo, el grafeno es un material ideal para transmitir señales eléctricas, pero no funciona demasiado bien cuando se intenta fabricar transistores, interruptores que controlen la corriente eléctrica. Es decir, transmite muy bien la información pero no es muy bueno para controlar esa información. Ahí entraría el disulfuro de molibdeno», señala Palacios.

 

Aplicaciones

Ya hay en el mercado algunos productos que incorporan grafeno, como pinturas, tinta electrónica, baterías que se cargan más rápidamente o raquetas de tenis. Pero las principales aplicaciones del grafeno, según coinciden los investigadores que trabajan en su desarrollo, están por llegar. Lo que esperamos es que estos materiales con características electrónicas únicas den lugar a dispositivos electrónicos y optoelectrónicos únicos. No aspiramos simplemente a mejorar un poco ciertos aspectos, sino que mejoren mucho y que cambien la tecnología», explica Pablo Jarillo-Herrero, investigador del MIT.

 «Yo creo que hay que esperar entre 10 y 20 años para que estos materiales estén más presentes», señala el físico Jarillo-Herrero. No obstante, considera que es difícil predecir cuándo se generalizarán los dispositivos electrónicos fabricados con grafeno, como teléfonos y tabletas flexibles, porque «no sólo tienen que ser buenos y que funcionen bien, sino más baratos que otras tecnologías».

 

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