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Grafeno
El Grafeno es una las moléculas más innovadoras del último tiempo, desarrollada a partir de una casualidad mientras se investigaba el grafito en 2004.
Básicamente, el grafeno es una molécula anular formada por átomos de carbono capaz de formar enlaces covalentes, y todo en un mismo plano. Eso significa que su espesor puedes ser tan pequeño como un átomo y su extensión ilimitada.
Sus principales características son su notable elasticidad, pudiendo extender su tamaño hasta en un 25%. Sin embargo, es extraordinariamente resistente, más incluso que los diamantes, también formados de carbono.
Algunas Propiedades
Sus aplicaciones son diversas. Con su estructura se pueden formar microtúbulos, que sumados a su gran resistencia y las propiedades de columna-vacía en su interior, lo transforman en un material: flexible, livianos y extraordinariamente resistente. De hecho, ya se piensa en emplearlo como material de sustento y tracción para un eventual ascensor conectado a una eventual estación espacial. (Si aún no has leído nuestra nota acerca de un Ascensor Espacial, haz Clic Aquí)
También se considera un material ideal para la transmisión de electricidad a nivel macro, pero también a nivel electrónico, especialmente para la fabricación de microchips, en evidente sustitución del cobre.
Producir grafeno es muy caro, pero los precios se rebajan tan rápido como el mundo se doblega ante su potencial.
Luz en Electricidad
Científicos del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Barcelona, en colaboración con investigadores alemanes y estadounidenses, acaban de demostrar que el grafeno es capaz de convertir un fotón absorbido en múltiples electrones que pueden conducir corriente eléctrica. Este prometedor descubrimiento convierte el grafeno en una importante alternativa para la tecnología de energía solar, actualmente basada en semiconductores convencionales como el silicio, según publica la revista Nature Physics.
“En la mayoría de los materiales, un fotón absorbido genera un solo electrón, pero en el caso del grafeno hemos visto que un fotón absorbido es capaz de producir muchos electrones excitados, y por lo tanto una señal eléctrica mayor” explica Frank Koppens, líder del grupo de la investigación en ICFO. Esta característica convierte al grafeno en el ladrillo ideal para la construcción de cualquier dispositivo que quiera convertir la luz en electricidad. En particular, permite la producción de potenciales células solares y detectores de luz que absorban la energía del sol con pérdidas mucho menores.
Cómo funciona
El experimento ha consistido en mandar un número conocido de fotones a diferentes energías sobre una capa fina de grafeno. “Hemos visto que los fotones de alta energía –por ejemplo, los de color violeta– inducen un mayor número de electrones excitados que los fotones de baja energía –por ejemplo, los infrarrojos–”, aclara Klass-Jan Tielrooij, también investigador del ICFO.
Si bien ya se sabía que el grafeno es capaz de absorber un espectro muy grande de colores de la luz, es la primera vez que se demuestra que, una vez el material ha absorbido esta luz, la eficiencia de conversión de energía es muy alta. «Nuestro próximo reto será encontrar formas para extraer la corriente eléctrica y mejorar la absorción del grafeno. Entonces seremos capaces de diseñar dispositivos de grafeno que den paso a células solares más eficientes» anuncia Koppens. No en vano todo parece indicar que en las próximas décadas se va a vivir un cambio de paradigma con el grafeno similar al que ocurrió con el plástico el siglo pasado. Móviles que se pliegan, papel electrónico, ventanas que son a la vez placas solares trasparentes y otros ingenios se podrán desarrollar en un futuro no muy lejano con grafeno, uno de los materiales más finos, flexibles, fuertes y con mayor conductividad creados hasta ahora.
