Luz en el horizonte más negro

MANUEL C. CACHAFEIRO | LEÓN

■ El grafeno es un material con una estructura muy particular que le confiere unas propiedades únicas. Es muy delgado (tiene un espesor de un átomo), es ligero y flexible y casi transparente. «Es 200 veces más resistente que el acero y presenta una conductividad eléctrica y térmica muy elevada que le permite una velocidad de procesamiento 10 veces más rápida que la del silicio consumiendo mucha menos energía. Y es además biocompatible», explica la profesora Rosa Menéndez, del Instituto Nacional del Carbón, con sede en Asturias, que lleva una investigación que puede abrir un nuevo horizonte de futuro en el incierto sector del carbón.

Aunque el negro mineral de las minas no se puede utilizar directamente para la obtención del grafeno, sí se pueden rentabilizar derivados del carbón como el alquitrán y las breas, añade esta investigadora. «El alquitrán es un subproducto del proceso de producción de coque. A partir de estos productos se obtiene coque carboquímico que se transforma en grafito, y el grafito es la materia prima por excelencia para obtener grafeno», añade Rosa Menéndez.

El Instituto Nacional del Carbón de Oviedo es un centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas fundado en 1947 que pertenece al área de Ciencia y Tecnología Químicas del CSIC. Cuenta con 15 grupos de investigación que se distribuyen en tres Departamentos: Carbón, Energía y Medio Ambiente, Química de Materiales y Procesos Químicos en Energía y Medio Ambiente.

El trabajo dirigido por Rosa Menéndez utiliza para su estudio hullas de contenido medio en volátiles. «Otra opción es que si el grafeno encuentra un mercado tan importante como el que se esta planteando, cabría la posibilidad de reorientar la conversión del carbón a la producción de alquitranes, al sector carboquímico, en vez de a la producción de coque», advierte esta investigadora tras las expectativas generadas en las últimas semanas.

De momento, las posibilidades del grafeno se están probando en varias empresas españolas para distintas aplicaciones. «León se podría incorporar sin ningún problema. Si las pruebas van bien, yo diría que en seis años, siendo cauta, podría estar utilizándose incluso en aplicaciones no necesariamente de alta tecnología», afirma Rosa Menéndez, que hace una semana recibió en Madrid el premio elTalento Experto que distingue «el conocimiento, la actitud y el compromiso de las personas”, otorgado por Cinco Días y Human Age Institute.

Rosa Menéndez (Cudillero, Asturias, 1956) es toda una autoridad en este tipo de estudios. Desde 1986 pertenece a la plantilla del Consejo Superior de Investigaciones Científicas en el Instituto Nacional del Carbón, del que fue directora. Su labor investigadora ha estado y está relacionada con la química de materiales y la energía, a través de la optimización de los procesos de conversión del carbón y revalorización de sus derivados así como los procedentes del petróleo, mediante su utilización como precursores de materiales de carbono (fibras, materiales compuestos, carbones activados y grafeno) para diversas aplicaciones. Ha colaborado estrechamente con industrias del sector eléctrico, aeronáutico, carboquímico y petroquímico. También ha recibido varios reconocimientos como el XIX Premio DuPont de la Ciencia y es autora de más de 200 artículos. Tiene 10 patentes y ha dirigido 20 tesis doctorales.

Cuando en 2004 los investigadores Andrei Geim y Kostya Novoselov obtuvieron en Manchester (Reino Unido) una lámina de este material con el uso de cinta adhesiva y un trozo de grafito similar al de las minas de los lápices de dibujo, seguramente no podían imaginar el gran impacto que el grafeno tendría en la comunidad científica internacional. Y eso que acaba de empezar.

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Una muestra de grafeno, considerado por muchos como el material del futuro. EFE.

 

UTILIDADES

Electrónica, salud, energía...

Para los profanos en la materia, las aplicaciones del grafeno son muy variadas. Además del grafeno puro, se pueden obtener otros productos o materiales grafénicos que son más baratos y encuentran un amplio campo de aplicaciones.

El grafeno más perfecto, explica esta investigadora del Instituto del Carbón con sede en el Principado de Asturias, se precisa para aplicaciones en el campo de la óptica, la electronica, entre otros. Otras aplicaciones pueden ser el campo de la salud (biosensores, prótesis, transporte de fármacos) o en el sector energético (almacenamiento de energía), que no requieren grafeno de tanta calidad y que se puede ya producir   en grandes cantidades, con las características ajustadas a la aplicación a la que va dirigido y a precios competitivos.

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■ En la imagen de arriba, grafito, grafeno y dispersiones en agua de óxido de grafeno en distintas concentraciones. La masa del grafito y el grafeno es la misma, explica Rosa Menéndez. En la imagen central, papel de grafeno en laboratorio. Abajo, Rosa Menéndez, con el grupo de materiales compuestos del Instituto Nacional del Carbón con sede en Asturias. | dl

■ Interrogantes
El aislamiento de una lámina de grafeno, el material más delgado y resistente del mundo, está provocando un gran debate en el mundo de la ciencia. Y sobre todo preguntas. ¿Es tan poderoso como se dice?, ¿Cómo se va a obtener un material tan preciado?, ¿Se usará únicamente en aplicaciones de alta tecnología o formará parte del día a día?, ¿Dónde se producirá?

■ Para la diabetes
Un grupo de científicos surcoreanos está desarrollando un parche de grafeno que facilitaría el control de la diabetes al medir el nivel de glucosa en la sangre y administrar el fármaco adecuado, a partir del sudor. Los científicos combinaron el grafeno con partículas de oro y una malla de este metal, a fin de crear un material flexible.

■ Para los coches
Una empresa española, con un socio chino, fabricará en breve  baterías de polímero de grafeno que podrán destinarse a usos diversos como los vehículos eléctricos, el hogar o los marcapasos. En el caso del coche eléctrico, permite una autonomía de 800 kilómetros, ocupa un 30% menos y se puede cargar en cinco minutos.

Author: Innova

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