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El grafeno es el primer material en 2D sintetizado por el hombre, es decir, una lámina cristalina de carbono con un espesor de un solo átomo; emparentado con otros nanomateriales singulares como los nanotubos de carbono, y con el menos glamuroso, pero más conocido y utilizado, grafito (compuesto por múltiples capas de grafeno).
Su carta de presentación exhibe una de las mejores, sino la mejor, combinación de propiedades teóricas existente en un solo material, agrupando marcas tanto en el ámbito mecánico (durezas y elasticidades límite de 1TPa y 20% de elongación, con su extrema ligereza de 0,77mg/m2), como en la conductividad eléctrica y térmica (2000W/mK); así como también destaca por su transparencia y su efecto barrera a gases.
Todo ello lo sitúa en primera línea como el material más propicio para desarrollar infinidad de productos en multitud de aplicaciones, resolviendo potencialmente problemas actuales como la refrigeración de electrónica de potencia en ordenadores y leds, pero sobretodo permitiendo soñar en soluciones inexistentes y muy competitivas. De ahí su gran interés industrial en campos tan diferentes como la electrónica de consumo, la aeronáutica y las aplicaciones médicas entre otras; y su apelativo como “el material del futuro”.
En el ámbito médico, por ejemplo, se están investigando diferentes usos del grafeno como la generación de estructuras de andamiaje para regeneración celular y de tejido, o su aplicación en tratamientos especializados y selectivos del cáncer, o como material de refuerzo para implantes y prótesis.
De todas formas, es también cierto que estas grandes expectativas están aún por materializarse en aplicaciones reales, y todavía hay muy pocos productos en el mercado incorporando grafeno. Por un lado, el grafeno teórico como monocapa atómica cristalina infinita, no existe como tal, y en el mercado se ofrecen múltiples materiales diferentes dentro de este apelativo, lo que lo convierte más en una gran familia de materiales similares o vinculados al grafeno en función de una diversidad de parámetros que lo alejan de ese ideal teórico (tamaño de grano cristalino, nivel de oxidación, y otras defectología.), y, por tanto, también de sus propiedades. Por otro lado, también hay diversos procesos de fabricación utilizados, lo que afecta al material y amplía sus posibilidades, pero hasta el momento dificulta el control y su aplicación de forma industrial, donde se busca la estabilidad (ver imagen).
Además, experiencias previas en la dificultad de incorporación de otros nanomateriales muy prometedores en procesos productivos y productos de consumo, hacen augurar que aún tardaremos unos años en disfrutar de productos con grafeno a gran escala y las aplicaciones iniciales serán más limitadas de lo que ahora se comenta.
Lo que no impide asegurar, a pesar de todo lo anterior, que el grafeno, con sus variantes, es un material que viene para quedarse, abriendo la puerta a una nueva era de materiales en 2D que cambiarán infinidad de realidades y tendrán un gran impacto tecnológico y de mercado en un futuro no muy lejano.