El grafeno, el primer material bidimensional del mundo, posee propiedades únicas y excepcionales. Una importante iniciativa financiada con fondos europeos ha desarrollado el material y su aplicación en un sinfín de nuevas tecnologías.
El grafeno es un material corriente: la mina de los lapiceros es en realidad grafito, que está constituido por múltiples capas de grafeno apiladas unas encimas de otras. Tras el aislamiento por primera vez del grafeno (formado por una monocapa de átomos de carbono) en 2004 por Andre Geim y Konstantin Novoselov en la Universidad de Mánchester, los científicos han descubierto que las capas individuales del grafeno poseen propiedades excepcionales. Estas propiedades incluyen la conductividad térmica más alta de todos los materiales conocidos, así como una resistencia y conductividad eléctrica muy altas. Además, el grafeno es hidrófobo, transparente y flexible, y las combinaciones de estas propiedades se pueden aplicar a muchas áreas diferentes.
El objetivo de la iniciativa financiada con fondos europeos Graphene Flagship es trasladar el grafeno y los materiales relacionados con el grafeno (GRM por sus siglas en inglés) del laboratorio a la sociedad mediante el desarrollo de nuevos productos fascinantes y versátiles. La meta final es contribuir al crecimiento económico de Europa gracias a la creación de nuevas oportunidades de empleo.
Inversión significativa
Esta iniciativa, la mayor en investigación de la Unión Europea y con una duración de diez años y un presupuesto de 1 000 millones de euros, representa una nueva forma de investigación conjunta coordinada a una escala sin precedentes. Está financiada conjuntamente por la Comisión Europea, los Estados miembros y los países asociados, cuenta con más de 150 grupos de investigación de veintitrés países e incluye a instituciones académicas, institutos de investigación y empresas. «Los esfuerzos de investigación abarcan toda la cadena de valor, desde la producción de materiales hasta las tecnologías de componentes, y la integración de sistemas, que van desde la electrónica o la optoelectrónica hasta los materiales compuestos, las baterías y los recubrimientos», señala el profesor Jari Kinaret, director de Graphene Flagship.
En la fase actual del programa Graphene Flagship, denominada fase principal 2 y que se desarrollará entre 2018 y 2020, se están llevando a cabo seis proyectos punteros. Estos proyectos se centran en una amplia gama de áreas de aplicación, pero todos tienen como objetivo desarrollar productos nuevos o mejorados a partir de los GRM. El avance hacia un mayor nivel de preparación tecnológica es ya todo un hecho después de que las organizaciones asociadas crearan seis empresas derivadas a partir de su trabajo, que obtuvieron más de 20 millones de euros en fondos de capital riesgo.
El profesor Kinaret comenta: «Es bastante difícil elegir lo más destacado entre los resultados individuales. No obstante, destacaría los sistemas de comunicación extremadamente rápidos, como fotodetectores de alta velocidad y un interruptor fotónico para sistemas de comunicación 5G». Otros ejemplos incluyen una combinación de diferentes tecnologías escalables para producir escamas de grafeno a través de la exfoliación electroquímica o la exfoliación por cizallamiento, que ya se han comercializado.
Principales beneficios
La iniciativa también promueve la sostenibilidad a través de investigadores que trabajan en diversas tecnologías relacionadas con las energías renovables. El profesor Kinaret explica: «Por ejemplo, estamos desarrollando un parque de energía solar en Creta y tecnologías de almacenamiento de energía que son cruciales para la electromovilidad. En términos más generales, muchas de las tecnologías en las que estamos trabajando ayudan a reducir el consumo de energía al favorecer la producción de coches y aviones más ligeros. Además, estamos desarrollando una amplia gama de sensores para aplicaciones medioambientales y médicas».
Las propiedades térmicas y de resistencia únicas del grafeno lo hacen ideal para mejorar el rendimiento de las aplicaciones aeroespaciales y satelitales. Al combinarse con materiales compuestos o plásticos, el grafeno se comporta excepcionalmente bien en términos de resistencia general, resistencia del material o conductividad térmica. El grafeno también es útil en aplicaciones novedosas de diagnóstico y tratamiento, como la administración de medicamentos y los biosensores.
Europa es ahora un actor importante en la revolución del grafeno. «Al trasladar el grafeno del ámbito de los laboratorios académicos a la sociedad, Graphene Flagship pretende generar crecimiento económico, nuevos puestos de trabajo y nuevas oportunidades para los europeos, ya sean inversores o trabajadores», concluye el profesor Kinaret.
Via: https://cordis.europa.eu/
