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Portada de la edición impresa de La Provincia de este 24 de agosto de 2017

Grafeno: revolución electrónica

 
Grafeno: revolución electrónica
Grafeno: revolución electrónica  

El grafeno, un material formado por una sola capa de átomos de carbono y que protagonizó el premio Nobel de este año, desata una fiebre investigadora y anticipa un futuro revolucionario para la industria electrónica.

VICENTE MONTES En el universo de la física de materiales ha nacido una estrella: el grafeno, más fino que el papel y más resistente que el acero. Su nombre comienza a traspasar los círculos científicos para convertirse en una especie de panacea capaz de revolucionar la industria tecnológica y de cambiar nuestra relación con los dispositivos electrónicos. ¿Se imaginan pantallas táctiles enrollables con capacidad para actuar como ordenadores?


La imaginación se dispara cuando los expertos anticipan el futuro que brinda el grafeno. Hasta han ideado dispositivos táctiles a modo de muñequeras transparentes, pequeñas computadoras baratas, flexibles y duraderas. Detrás de ese exótico nombre está una fina malla de átomos de carbono con la que pueden 'construirse' diferentes estructuras geométricas.


A veces, algo inconcebible por su simpleza echa al traste años de teoría. Forma parte de la magia de la ciencia. En los años 30 del pasado siglo, los físicos consideraban imposible la existencia aislada de materiales formados por una sola capa de átomos. Se aseguraba, en base a estudios teóricos, que una estructura así sería inestable debido a las fluctuaciones térmicas. Sin embargo, dos científicos rusos afincados en Manchester, Andre Geim y Konstantin Novoloselov, demostraron con hechos que ese modelo teórico estaba equivocado. Y desarmaron cientos de estudios utilizando tan solo papel de celofán y grafito, el material que constituye (en parte) las minas de los lápices. Simplemente extrajeron con cinta adhesiva una capa monoatómica de la superficie de una pieza de grafito. Por su trabajo se les ha concedido este año el premio Nobel.


El grafeno está formado por átomos de carbono dispuestos de un modo similar al de un panal de abejas: los átomos se distribuyen formando celdillas hexagonales. Lo que los físicos han constatado es que el grafeno presenta unas propiedades que lo convierten en un excelente candidato para la industria informática y electrónica.


Puede enrollarse o empaquetarse, al igual que si fuese un trozo de red, para formar tubos cilíndricos de carbono (los denominados nanotubos) o pelotas llamadas 'fullerenos'. Su resistencia es doscientas veces mayor que el acero y, al tiempo, es altamente elástico, ligero y flexible. Muestra una elevada conductividad eléctrica y térmica, y apenas se calienta al paso de la electricidad. Pero una de las más propiedades más llamativas está en que los electrones se mueven en esta superficie atómica a velocidades constantes, comportándose como partículas sin masa.


El carbono es la pieza fundamental que explica la vida en la Tierra. Constituye el ladrillo de nuestra bioquímica. Sin embargo, comparte propiedades con otro elemento: el silicio. De hecho, los expertos en exobiología, que indagan las posibilidades de que exista vida en otros planetas, han fantaseado con la posibilidad teórica de que en otros mundos existan formas de vida basadas en el silicio. Este elemento es, por ahora, la base del desarrollo humano en inteligencia artificial. Está en el corazón de nuestros ordenadores.


Pero una vez que se ha podido aislar el grafeno en condiciones normales, puede que el silicio acabe desbancado por el carbono. Su excelente capacidad conductora, así como su resistencia, le convierten en un candidato magnífico para la electrónica del futuro. IBM ya ha anunciado la fabricación de transistores de grafeno con capacidad para operar a frecuencias de 100 gigaherzios, multiplicando por diez la velocidad de los transistores de silicio más rápidos.


Sin duda, las posibilidades tecnológicas que anticipa este material son magníficas, aunque los científicos discuten si lo serán tanto como para desbancar el silicio del trono de la microelectrónica. Tal vez, simplemente, ambas tecnologías convivan. El hallazgo de las mágicas y ultrafinas capas de carbono ha desatado una fiebre investigadora, una carrera por idear aplicaciones y facilitar la producción. En Asturias, un equipo del Instituto del Carbón (Incar) trabaja desde hace dos años y medio de forma exclusiva buscando nuevos usos para el grafeno, empleado como elemento en compuestos altamente resistentes.


Las expectativas están sobre la mesa. Habrá que esperar unos años para comprobar si nuestro futuro está en capas de carbono del grosor de un átomo que muchos consideraron imposibles y que dos físicos un tanto irreverentes obtuvieron con el material que cualquiera puede adquirir en una papelería.

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