¿Por qué está tardando tanto tiempo el grafeno?

La llegada del Grafeno significa teléfonos flexibles y 5G

Última Actualización en: abril 19, 2018

El grafeno es una “tecnología disruptiva” apropiada. Cada comunicado de prensa en la industria tecnológica ahora contiene esa horrible frase, pero el grafeno es el único material capaz de cambiar el mundo de la electrónica tal y como la conocemos.

Es ultraligero, solo un átomo delgado, pero es 200 veces más fuerte que el acero. Es flexible, transparente y más conductivo que el cobre. Los científicos han estado prometiendo productos más fuertes, ligeros y flexibles, transistores más rápidos, teléfonos flexibles y muchos otros dispositivos gráficos innovadores durante más de una década. Entonces, ¿por qué los científicos tardan tanto en hacer realidad la era del grafeno? O, ¿realmente está tomando tanto tiempo como algunos piensan?

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El Grafeno – El Material del Futuro

Tiempo de comercialización

“Es increíble que la gente diga que lleva mucho tiempo porque si se mira hacia atrás en la historia, se tarda mucho más tiempo para que la nueva tecnología llegue al mercado que el grafeno”, dice Frank Koppens, del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Barcelona, y de la Cátedra Científica del Graphene Pavilion la semana pasada en el MWC 2018. “Si observas tu smartphone, la tecnología que lleva en su interior se inventó hace 30 ó 40 años -hay unos 25 premios Nobel de Física ahí dentro”, dice. “Todos esos inventos fueron hechos en la década de 1960, y no fue hasta mucho después que encontraron su camino en los productos de consumo.”

Descubierto hace poco más de 10 años, ya es posible comprar productos que contienen grafeno. “Así que yo diría lo contrario”, dice Koppens. “” El grafeno ha sido notablemente rápido en el mercado.”

¿Qué es el grafeno?

El supercoche BAC Mono tiene grafeno en sus paneles (Crédito: Jamie Carter)

Has oído hablar del grafito. Está en lápices. Ahora imagina millones de escamas delgadas de ella. Eso es grafeno, que fue teorizado como un súper-material durante décadas, pero sólo aislado en 2004 por Andre Geim y Konstantin Novoselov en la Universidad de Manchester.

Fue un descubrimiento científico fundamental. La historia cuenta que Geim y Novoselov usaron cinta adhesiva para remover algunos copos de grafito de un bulto de grafito a granel, y notaron que algunos eran más delgados que otros; los más pequeños eran sólo un átomo de grosor – grafeno. Seis años más tarde se les otorgó el Premio Nobel de Física, y desde entonces ha habido una explosión en la investigación del grafeno en todo el mundo. En la actualidad, el número de solicitudes de patentes relacionadas con gráficos supera ampliamente las 50.000.

¿Dónde puedo comprar grafeno?

Los productos que utilizan grafeno para la venta incluyen los auriculares Xiaomi Mi Pro HD, que contienen un diafragma de grafeno’ para una transmisión de sonido más rápida’, y para retener el 100% de la señal original del circuito para audio de alta resolución.

Luego está HEAD, que vende tanto la raqueta de tenis YouTek Graphene Speed como sus esquís Kore freeride, que utiliza un compuesto de carbono, grafeno y koroyd.

Los auriculares Xiaomi Mi Pro HD contienen grafeno (crédito: Xiaomi)

La marca de lujo italiana Momodesign vende un casco de motocicleta de grafeno, Vittoria Corsa G+ produce llantas con infusión de grafeno que no se desgastan tan rápido, McLaren lo pone dentro de su reloj de lujo RM 50-03, y el supercoche BAC Mono, que tiene grafeno en sus paneles.

Lamborghini y el MIT acaban de anunciar un proyecto para desarrollar un vehículo eléctrico supercondensador mejorado con gráficos. Incluso hay dirigibles que usan grafeno, aunque quizás el uso más emocionante del grafeno en los gadgets son las baterías entrantes de Samsung y el Instituto Central de Investigación de Huawei. Prometiendo ampliar la duración de la batería de un iPhone, el NanoCase también estará a la venta en breve.

¿Por qué es tan especial el grafeno?

“Es muy versátil, y lo que tiene de especial es sus propiedades electrónicas: no hay ningún otro material que sea tan conductivo”, dice Koppens. “También tiene muchas otras propiedades que son cruciales: es flexible y fácil de integrar en la microelectrónica, y como materia prima es barata”, afirma. “Está hecho de carbono”.

Aislarlo como láminas delgadas de un átomo fue el gran avance, pero ahora que se ha logrado, producir copos de grafeno es un proceso sencillo. Estos copos ahora pueden mezclarse fácilmente en tintas para imprimir componentes electrónicos flexibles con infusión gráfica.

Momodesign hace un casco de motocicleta de grafeno (Crédito: Momodesign)

Sin embargo, el grafeno no debe ser pensado como algo que reemplace al silicio en la electrónica, sino como algo que mejorará lo que tenemos ahora. “El silicio ha tenido mucho éxito para la electrónica, pero tiene limitaciones en la velocidad y el consumo de energía”, dice Koppens. “Lo bueno del grafeno es que puede añadirse como un componente adicional a los chips existentes.”

¿Cuándo veremos grafeno en los teléfonos?

El óxido de estaño-indio se utiliza actualmente para pantallas táctiles porque se conduce bien, pero es quebradizo; el grafeno de referencia.

¿Cuándo salen las primeras pantallas gráficas flexibles de las marcas de nivel 1? “Las grandes marcas simplemente no lo dicen, mantienen las cosas muy secretas cuando usan grafeno”, dice Koppens. Esto se debe en parte a que existe una carrera en toda la industria para producir los primeros teléfonos plegables, flexibles y/o flexibles. “Sé que algunas empresas están fabricando pantallas flexibles que afirman que estarán en el mercado este año o el próximo, y hay smartwatches en China que utilizan grafeno en pantallas táctiles”, dice Koppens.

Graphene Pavilion en el reciente Mobile World Congress de Barcelona (Crédito: Jamie Carter)

Es algo en lo que los científicos de la Universidad de Sussex también están trabajando. “Esas pantallas se curvarán al principio y, a continuación, se flexibilizarán”, afirma Koppens, que, sin embargo, cree que el próximo uso de alto perfil del grafeno en los gadgets se realizará con baterías ultra-rápidas para teléfonos inteligentes de carga.

Oportunidad 5G

Podría estar presionando a 5G tan fuerte como puede, pero la industria de las telecomunicaciones sabe que más radios significan más calor en antenas y centros de datos – y en teléfonos 5G. “5G requiere velocidad y bajo consumo de energía, y en eso es en lo que el grafeno es bueno”, dice Koppens.

El grafeno podría tener un gran futuro en la era 5G (Crédito: Jamie Carter)

En el Graphene Pavilion de Barcelona, la semana pasada, hubo un enlace óptico de comunicación totalmente gráfico del Consorcio Nacional Interuniversitario de Telecomunicaciones (CNIT) de Italia, que también se mostró en el stand de Ericsson. “Un transmisor y un detector hechos de grafeno pueden detectar y modular la luz muy rápido con un consumo de energía muy bajo”, dice Koppens.

Aunque se ha estado filtrando en el mercado de varias maneras y en una gran variedad de productos, para que el grafeno se convierta en una realidad en el mundo de la electrónica, algo crítico tiene que suceder: la producción comercial masiva. Eso es arriesgado. “Los nuevos materiales tardan mucho tiempo en entrar en producción en serie”, dice Koppens. “El primer transistor fue inventado en los años 50 usando silicio, y tardó otros 30 años antes de que tuviéramos microelectrónica… El grafeno necesita inversores para tomar un riesgo.”

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Riley Williamson

Riley Williamson es un interno de noticias en Nanova. Estudió psicología y Español en la Universidad Victoria de Wellington en Australia antes de trasladarse a España para completar una maestría y un doctorado en neurociencia en la Universidad de Madrid. Al darse cuenta de que era mejor escribiendo sobre ciencia que haciendo investigación, Riley trabajó durante un tiempo como oficial de prensa antes de pasar al periodismo científico. Su trabajo ha aparecido en varias revistas cientificas online.

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