El carbono es uno de los elementos de la Tabla Periódica más importantes en la naturaleza ya que su capacidad de enlace es la base para que exista la vida. Tiene facilidad para formar cuatro enlaces covalentes, lo que le permite formar estructuras muy variadas.

Las formas en las que se presenta más habitualmente en la naturaleza son el grafito y el diamante. Pero los seres humanos han conseguido convertirlo en microesferas llamadas fullerenos y en nanotubos de carbono.

Premio Nobel de Física por estudios sobre el grafeno

Los físicos Andre Geim y Konstantin Novoselov han sido dos de los pioneros en la investigación de esta sustancia. Trabajaron juntos en la Universidad de Manchester. Sus estudios les catapultaron a conseguir el Premio Nobel de Física en el año 2010. No son los únicos que han contribuido en estos estudios, españoles como Francisco Guinea también han participado y se han interesado por él.

¿A qué llamamos grafeno?

Se denomina grafeno a una forma alotrópica del carbono (una forma de presentarse en la naturaleza), tal que los átomos de carbono forman hexágonos gracias a una hibridación de sus orbitales atómicos llamada sp2, en la que los enlaces de unos átomos con otros forman ángulos de 120º. La distancia de unos átomos a otros es de unos 1,42 ångström (en un metro hay 10000000000 ångström).Lo especial de esta sustancia es que la altura de cada lámina de grafeno es prácticamente de un solo átomo, lo que permite tener una especie de folios de carbono infinitamente delgados.

Propiedades del grafeno

Esta sustancia tiene una alta conductividad térmica y eléctrica, además de ser elástica y dura (es difícil rayarla). También es unas 200 veces más resistente que el acero, pero al mismo tiempo es muy ligero. Aunque conduce la electricidad, no sufre el calentamiento que soportan otros materiales en esas circunstancias.

Estas fabulosas propiedades, unidas con la gran abundancia de carbono que existe en nuestro planeta hacen de esta sustancia un material muy interesante para la ingeniería y para muchos aspectos de la tecnología.

Aplicaciones del grafeno

El óxido de grafeno es tremendamente útil como blindaje, ya que la superposición de diversas láminas de esta sustancia distribuyen muy bien las presiones que puedan ejercerse sobre ella. Además, su gran flexibilidad, la hacen más interesante que otro tipo de blindajes.

El carácter semiconductor del grafeno podría permitir ordenadores mucho más rápidos que los actuales. Se han conseguido ya transistores mucho más rápidos (unas diez veces) fabricados con grafeno, frente a los actuales de silicio. Estas mismas aplicaciones facilitan nuevos avances en diversos campos de la electrónica.

Los avances en la eficiencia energética y en la industria aeronáutica podrían ser revolucionarios si esta sustancia comenzase a ser utilizada de forma mayoritaria. Su eficiencia y su ligero peso podrían ser las claves de un ahorro futuro.

El grafeno puede autorrepararse

En la Universidad de Manchester un accidente permitió descubrir que este material es capaz de autorrepararse: si es dañado y se pierden algunos átomos, los átomos de carbono cercanos se acercan al hueco y lo cierran.

Esta propiedad podría hacer que los recubrimientos de ciertos elementos se realizasen con grafeno, lo que sería una forma de asegurar (hasta un cierto límite) la longevidad de dichos materiales.