viernes, 10 de junio de 2011

Principales usos del grafeno en la industria

El grafeno es un material completamente nuevo, no sólo es el material más delgado jamás obtenido sino también el más fuerte. El Grafeno conduce la electricidad tan bien como el cobre y como conductor de calor “supera a todos los materiales conocidos”, señaló la Academia. Además, es casi completamente transparente y es tan denso, que ni siquiera el helio, el átomo de gas más pequeño, lo puede atravesar.
Gracias a sus propiedades el grafeno se convertirá en un producto con múltiples aplicaciones que generará incontables beneficios para la sociedad. Entre los principales usos que se le dará uso al grafeno en la industria están:
  Blindaje
Para que podamos hacernos una idea de la dureza del grafeno, Jaffrey Kysar y James Hone, propusieron una curiosa analogía. Comparó las pruebas realizadas por su equipo con poner una cubierta de plástico sobre una taza de café y medir la fuerza que requeriría pinchar esa cubierta con un lapicero. Pues bien, según explicó Hone, si en lugar de plástico lo que se pusiera sobre la taza de café fuera una lámina de grafeno, después situáramos encima un lápiz, y en lo alto de éste colocáramos un automóvil que se sostuviera en equilibrio sobre él, la lámina de grafeno ni se inmutaría. Se puede decir, sin duda, que el grafeno es el material más duro del mundo.
Informática
La industria de semiconductores –uno de los campos donde el material parece ser más prometedor–, que tiene la intención de construir ordenadores mucho más rápidos que los actuales mediante el desarrollo de microprocesadores con transistores de grafeno, no cabe de júbilo con los resultados de las investigaciones que se están haciendo con el grafeno. Precisamente uno de los principales impedimentos en la construcción de microprocesadores es la presión –según explica Julia Greer, investigadora del Instituto Tecnológico de California (Caltech)–, y los materiales usados para fabricar los transistores no sólo deben tener excelentes propiedades eléctricas, “sino que también deben ser capaces de sobrevivir a la tensión a que se ven sometidos durante el proceso de fabricación y al calentamiento generado por repetidas operaciones. El proceso utilizado para estampar conexiones eléctricas metálicas en los microprocesadores, por ejemplo, ejerce una tensión que puede provocar el fallo de los chips.”
Greer concluye que “el calor es demasiado para que los materiales lo soporten”. Pero tras las pruebas realizadas sobre la resistencia del grafeno, parece quedar demostrado que éste es capaz de soportarlo.
El español Tomás Palacios, profesor del MIT, ha conseguido fabricar transistores de grafeno 10 veces más rápidos que los de silicio. Los chips del revolucionario material, de un átomo de espesor, podrían alcanzar velocidades de 1.000 GHz. Esto demuestra lo cerca que está de desbancar al elemento clásico de la era de la información.
También se crearán discos duros del mismo tamaño de los de hoy día, pero capaces de almacenar 1.000 veces mas información. Científicos del Leibniz Institute for Solid State and Materials Research en Dresden, Alemania, acaban de inventar una novedosa técnica en donde es posible utilizar la estructura intrínseca del grafeno, para necesitar en el orden de 1.000 veces menos átomos para mantener una estructura lo suficientemente resistente como para aguantar los constantes cambios electromagnéticos requeridos para escribir y leer información.
Electrónica
Una startup en Jessup, Maryland, espera poder lanzar al mercado este año uno de los primeros productos basado en el grafeno. Vorbeck Materials está fabricando tintas conductoras basadas en el grafeno y que pueden ser utilizadas para imprimir antenas RFID (identificación por radiofrecuencia, por sus siglas en inglés) y contactos eléctricos para pantallas flexibles. La compañía, que se aprovecha del bajo coste de las tintas de grafeno, posee un acuerdo con el gigante de productos químicos alemán BASF para lanzar al mercado este producto en breve. Será la prueba definitiva de que el grafeno es un material del presente.
Aviónica
El Pentágono ha asignado tres millones de dólares a la Universidad de Princeton para que desarrolle diminutas hojas de grafeno que, añadidas al combustible empleado en los motores de los aviones supersónicos, consigan una optimización en su funcionamiento y una reducción en el consumo y la contaminación ambiental. Según los científicos, este desarrollo puede alumbrar el nacimiento de una nueva era en los motores de combustión de las aeronaves. Los aditivos de combustible fabricados con partículas minúsculas de grafeno podrían lograr que los aviones supersónicos vuelen aún más rápido y que sus motores lleguen a contar con mejores condiciones de eficiencia y protección de la sostenibilidad ambiental.
Investigación
¿Te suena de algo el acelerador de partículas del CERN? El complejo, que ocupa kilómetros cuadrados cerca de Ginebra (Suiza), sirve para explorar el mundo de lo infinitamente pequeño para buscar los elementos fundamentales de la materia. Los físicos están tratando de usar el grafeno para fabricar una especie de acelerador en miniatura. “En un fragmento de grafeno de un único centímetro cuadrado es posible realizar muchos de los experimentos que hasta ahora requerían laboratorios como el del CERN”. Si se convierte en realidad, los científicos podrían buscar el Bosón de Higgs, una partícula elemental hipotética, que aún no ha sido observada, y conocida como la partícula Dios, en un laboratorio que cabe en la yema del dedo.
Energía
Los investigadores ven una amplia variedad de aplicaciones para el papel de óxido de grafeno, incluyendo su uso en membranas con permeabilidad controlada, y para las baterías o ultracondensadores destinados a usos en el ámbito energético. Estos dispositivos de almacenamiento de energía podrían ayudar al almacenar brotes repentinos de energía, por tanto, supondría una ayuda para aprovechar el irregular suministro por parte de las fuentes “verdes”.Esto revolucionará el concepto de energía renovable y la elevará a unas cotas de eficiencia nunca vistas.
Como vemos, la promesa de una nueva era basada en el carbono (y no en el silicio) se acerca a marchas forzadas. En un plazo medio, nos podemos ver inundados de dispositivos, mecanismos y tecnologías basadas en el grafeno, con unos rendimientos varios órdenes de magnitud por encima de lo que estamos acostumbrados ahora.
Los dioses se visten de carbono y pronto nos regalarán un desfile por la pasarela de las maravillas tecnológicas.

Multinacionales como Samsung, IBM y Nokia investigan las propiedades del grafeno.

  • Samsung  junto a la Universidad de Corea del Sur Sungkyunkwan ya está trabajando en la creación de una pantalla táctil de 25 pulgadas fabricada con grafeno.  El Dr Geim, comenta que Samsung tiene su propio plan de investigación y desarrollo sobre el grafeno, cree que habrá una docena de productos en el mercado en los próximos cinco años.
  • Samsung no es la única gran empresa interesada, la IBM y la Nokia también colaboran en la investigación. De hecho IBM ha creado un transistor de 150 gigahercios con grafeno, el dispositivo más rápido, frente al de silicio que funciona a unos 40 GHz. El Dr Yu ming Lin de IBM comenta que aunque han surgido ciertos problemas entorno al transistor de 150 gigahercios, estos no tiene que ver con las amplias propiedades del grafeno.
  • En Europa la investigación sobre el grafeno acapara gran atención, habiendo otorgado la Comisión Europea cerca de 1 billón de euros para la investigación a lo largo de 10 años.
  • Sin embargo a pesar de las grandes expectativas generadas con el grafeno, los científicos son cautos frente al reemplazo del materia silicio a corto plazo, Dr Fedón Avouris de IBM, comenta que creen bastante difícil imaginar el grafeno como un reemplazo al silicio.
  • Como dice el Dr. Geim, es un sueño en proyecto, las perspectivas están más allá del horizonte, tanto que no podemos evaluarlas adecuadamente.
  • Lo cierto es que con el avance imparable en este campo, es posible que en menos de 10 años veamos ya resultados y surjan nuevos productos basados en la tecnología del grafeno.

  • Fuente| news.bbc.co.uk/2
  • Fotos| http://inspirationgreen.com
  • www.technewsdaily.com,www.ci.ru/inform07_06/nt.htm
VIA: http://grafeno.com/principales-usos-del-grafeno-en-la-industria/

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