En los últimos años, el grafeno ha sido una palabra de moda: un nuevo material con propiedades notables que promete revolucionar todo lo relacionado con nuestras vidas. ¿Pero es todo publicidad vacía? ¿Qué es exactamente el grafeno y qué podemos esperar realmente de él?
El grafeno es una forma inusual de uno de los elementos más comunes en el planeta (carbono) y fue descubierto y sintetizado en la Universidad de Manchester en 2004. Consiste en muchas láminas de carbono, cada lámina de un solo átomo de espesor, todas arreglado en un enrejado hexagonal.
Y debido a esto, tiene todo tipo de propiedades interesantes e inesperadas. Por ejemplo, el grafeno es aproximadamente 200 veces más fuerte que el acero y seis veces más liviano. Conduce calor y electricidad y es extremadamente sensible a la luz mientras que es casi completamente transparente.
Desde su descubrimiento, científicos e ingenieros han estado ocupados buscando formas prácticas de utilizar este extraordinario material. La lista de posibilidades es casi infinita, pero estos son algunos de los lugares donde puede esperar que el grafeno haga una diferencia en su vida lo suficientemente pronto.
1. Chips de computadora
Por un tiempo, hemos visto chips de computadora que siguen la Ley de Moore. ¿Qué es la Ley de Moore? ¿Y qué tiene que ver contigo? [MakeUseOf Explains] ¿Cuál es la ley de Moore y qué tiene que ver contigo? [MakeUseOf Explains] La mala suerte no tiene nada que ver con la Ley de Moore. Si esa es la asociación que tenía, la está confundiendo con la Ley de Murphy. Sin embargo, no estaba lejos porque la Ley de Moore y la Ley de Murphy ... Leer más, lo que significa que duplican su potencia aproximadamente cada 18 meses más o menos, pero ahora nos acercamos a los límites de cómo pueden fabricarse pequeños transistores de silicio. A este ritmo, la Ley de Moore ya no será cierta en el futuro.
Pero se están realizando investigaciones para ver cómo se puede usar el grafeno en combinación con el silicio para producir procesadores más rápidos, más pequeños y con menos consumo de energía. IBM ha invertido $ 3 mil millones en investigación de grafeno y espera tener un procesador de grafeno en funcionamiento en el mercado para 2019.
En el mejor de los casos, los chips incluidos el grafeno tienen el potencial de ser órdenes de magnitud más rápidos que los chips de silicio tradicionales, por lo que un avance aquí podría ser increíble para el mundo de la informática.
2. Baterías
Somos totalmente dependientes de las baterías en esta era actual de teléfonos inteligentes y otros dispositivos electrónicos portátiles, por lo que siempre estamos buscando formas de hacer que duren más. Graphene muestra muchas promesas en esta área.
Samsung reportó cierto éxito con el aumento de la capacidad de la batería mediante la incorporación de grafeno en las baterías de iones de litio, y en líneas similares, Dongxu dio a conocer lo que dice es el primer paquete de baterías de grafeno del mundo. Dongxu afirma que su batería de 4, 800 mAh puede cargarse completamente en 15 minutos. No está claro en este punto cuándo estará disponible para comprar.
Ya sea que estos productos lleguen al mercado o no, el potencial de grafeno en las baterías es asombroso. Si alguna vez se realiza completamente, puede ser uno de los desarrollos más revolucionarios en décadas. Las baterías de supercondensadores Graphene tienen el potencial de durar cinco veces más que las baterías de iones de litio de tamaño similar y recargarse en una fracción del tiempo.
Además, a diferencia de las baterías de iones de litio, no son tóxicas y no corren el riesgo de explotar. ¿Por qué demonios explotaron las baterías de Samsung? ¿Por qué demonios explotaron las baterías de Samsung? Más de 30 teléfonos Samsung Galaxy Note 7 diferentes explotaron. ¿Por qué estaba pasando? ¿Y tienes algo de lo que preocuparte con tu propio teléfono? Aquí hay todo lo que necesita saber. Lee mas .
Con los supercondensadores de grafeno, los teléfonos inteligentes podrían durar una semana o más con una sola carga, y los autos eléctricos tendrían rangos mejorados que podrían competir con el motor de combustión interna. Cuando necesiten recargarse, el proceso tomaría segundos o minutos en lugar de horas, lo cual es una gran noticia porque los límites de carga son un gran obstáculo en la adopción generalizada de vehículos eléctricos ¿Cómo los autos eléctricos superarán los límites de carga? Límites Los autos eléctricos son excelentes, excepto por su alcance. ¿Pueden los autos eléctricos superar las tecnologías de rango? Lee mas .
3. Electrónica impresa
El grafeno se puede imprimir en papel (u otros materiales) y, si se trata de un circuito, se puede leer con lectores de RFID. Los boletos, tarjetas de embarque, etc. son los usos inmediatos más obvios de dicha tecnología, pero las posibilidades no tienen fin. Los dispositivos electrónicos, los sensores y las pantallas flexibles, e incluso los tatuajes electrónicos pueden convertirse en algo común en el futuro cercano.
4. Sensores de cámara
El grafeno es mucho más sensible a la luz que el silicio actualmente utilizado en los sensores de imágenes de las cámaras digitales. Esto abre la posibilidad de mejores cámaras que funcionan bien en condiciones de poca luz, lo cual es una gran noticia para casi todos los fotógrafos y camarógrafos. (Nokia incluso está trabajando en un teléfono inteligente que tendrá un sensor de cámara basado en grafeno que promete ser menos intensivo en energía y mucho más económico que las cámaras actuales).
La alta transparencia del grafeno, que permite el 97, 7 por ciento de la luz, también abre el potencial para las cámaras 3D y para las cámaras donde el enfoque de la imagen se puede ajustar más adelante. Se pueden organizar múltiples capas de grafeno para que las imágenes se puedan capturar con una variedad de puntos de enfoque, y el enfoque se puede ajustar después de tomar la foto.
5. Altavoces mejorados
Los parlantes que usamos hoy dependen de partes mecánicas que vibran para crear sonido. Esto significa que debe haber suficiente espacio físico para que esas partes se muevan, y eso limita la forma en que pueden ser pequeños oradores y dónde se pueden colocar los parlantes.
Los investigadores en Corea han utilizado el principio de la termoacústica, que produce sonido al calentar y enfriar rápidamente un material, para hacer que los altavoces de un aerogel de grafeno sean delgados y no vibren. Dichos altavoces serían ideales para dispositivos móviles y también podrían instalarse fácilmente en paredes o televisores de pantalla plana.
No hay señales de que un producto llegue pronto al mercado, pero es un avance emocionante con un gran potencial para transformar el mundo del sonido.
6. Pantallas táctiles más fuertes
Debido a que el grafeno es casi completamente transparente, puede usarse sobre vidrio, y un uso potencial es fortalecer las pantallas táctiles en nuestros teléfonos inteligentes.
El grafeno es más fuerte que el diamante y una pantalla recubierta con él sería casi indestructible, o al menos no se rompería cuando se salga de tu mano. El vidrio templado tiene muchos otros usos, por supuesto, y las otras propiedades del grafeno significan que las ventanas inteligentes y los parabrisas también son posibilidades reales.
El grafeno también promete pantallas flexibles que se doblarán en lugar de romperse. Mientras tanto, hay algunas cosas que puedes hacer 7 Cosas prácticas que debes hacer después de descifrar la pantalla de tu teléfono inteligente 7 Cosas prácticas que debes hacer después de romper la pantalla de tu teléfono inteligente Quizás un elefante fugó al pisar el teléfono que acabas de dejar en un estacionamiento adyacente el zoológico local. Lea más si la pantalla de su teléfono se rompe.
7. Equipo deportivo
El grafeno es extremadamente liviano y extremadamente fuerte, dos propiedades que son muy deseables en los equipos deportivos, y en la mayoría de los deportes, cualquier peso que se afeite de los equipos equivale a una ventaja competitiva. El ciclismo es el más obvio, donde las motos de alta gama ya utilizan fibra de carbono ligera.
El grafeno combinado juiciosamente con fibra de carbono puede reducir aún más el peso mientras mantiene la fuerza. Dassi, una compañía del Reino Unido, ha producido un cuadro de bicicleta que contiene grafeno que pesa solo 750 gramos y espera bajarlo a 350 gramos en el futuro cercano.
Pero también se puede imaginar cómo esto podría llegar a varias áreas del mundo de la tecnología, donde los usuarios son constantemente cautivados por el próximo teléfono, computadora portátil o cámara que es más fuerte, más liviana y más delgada que las anteriores. Y si la producción de grafeno resulta ser más barata, incluso mejor.
Grafeno y el futuro
Lo anterior son solo algunos de los posibles usos del grafeno, los que es más probable que tenga en sus manos en el futuro cercano, pero también hay una amplia gama de posibles usos industriales y médicos que podrían ser igualmente revolucionarios.
Queda por ver si el grafeno cumplirá con las altas expectativas que le hemos otorgado. Puede ser que algunos problemas de producción sigan siendo insuperables o que los costos hagan que algunos de los usos anteriores no sean prácticos, pero si se puede realizar una fracción de su potencial, revolucionará el mundo en el que vivimos.
¿Esperas ver productos de grafeno en el mercado pronto? ¿Qué aplicaciones te emocionan más? Por favor, háganos saber en la sección de comentarios a continuación.
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