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MIT descubre forma de producir grafeno a gran escala

02-05-2018
El grafeno tiene cualidades que podrían revolucionar nuestra vida.

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¿Conoces el grafeno? ¿Esa maravilla con el potencial de cambiar radicalmente nuestras vidas? Si no has leído lo que hemos publicado sobre este, te contamos en pocas palabras que es es un material hecho de una capa de átomos de carbono puro dispuestos en un patrón regular hexagonal, similar al grafito (de ahí el nombre grafeno). Es tan duro como el diamante, pero flexible, liviano, impermeable, resistente al fuego, superconductor y muchísimo mejor que el cobre para disipar el calor.

El problema ha sido siempre su producción, ya que, hasta el momento, es muy costoso desarrollarlo. Recientemente, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), dieron con un proceso escalable que podría utilizarse para la producción en masa de grafeno, solucionando así un gran “pero” del prometedor material.

A continuación, te contamos más sobre los frutos de la investigación que podría hacerlo comerciable en algunos años.

Como pizza recién salida del horno

Como hemos visto, cuando se trata de grafeno no faltan ideas. El problema es que, por su ínfimo grosor, es realmente caro y lento producirlo en una escala suficiente para hacerlo comercialmente viable. A causa de esta evidente limitante, un equipo del MIT se volcó a la tarea de llegar a un proceso escalable para producir láminas de membranas de grafeno. Y los resultados ya están aquí.

Un equipo de siete ingenieros diseñó de principio a fin un proceso similar a la producción de láminas delgadas de metal, pero combinado con el método de Deposición Química de Vapor, la manera más común de hacer grafeno.

El sistema se compone de dos bobinas comunicadas por una cinta transportadora que atraviesa un pequeño horno. De la primera bobina sale una lámina de cobre de menos de un centímetro de ancho que es primero calentada a cierta temperatura, para luego recibir una dosis de metano e hidrógeno que genera la aparición de grafeno sobre la lámina.

“Para cuando sale del horno, el grafeno debería estar cubriendo totalmente la lámina en una sola capa, como una especie de base de pizza continua”, señala uno de los investigadores. El resultado es grafeno de alta calidad a una tasa de cinco centímetros por minuto.

Luego de su salida, el grafeno debe ser sustentado en algo, porque de otra forma se enrolla en sí mismo. Para esto, los científicos reemplazan con sus propias manos el cobre por un polímero poroso (es decir, una membrana) que permite al grafeno “agarrarse”, y quedar listo para ser testeado.

Según los investigadores, el rendimiento de estas membranas es tan bueno como el observado en otros estudios donde se fabrica en menores volúmenes.

Aún más interesante es la flexibilidad del proceso. Modificando distintas partes de él, se puede generar grafenos en distintas calidades y aptos para más usos.

“El sistema te ofrece un gran grado de flexibilidad, dependiendo de para qué quieres ajustar el grafeno, desde aplicaciones electrónicas hasta aplicaciones de membranas”, señala otro investigador.

La escalabilidad del proceso está demostrada, pero los ingenieros tienen más planes, principalmente integrarle más operaciones. La mudanza del cobre al polímero, por ejemplo, podría automatizarse.

Aunque todavía falta bastante para encontrarnos con grafeno en el supermercado de la esquina, sin duda que su comercialización se está haciendo cada día más factible y con ello, todos los maravillosos potenciales usos de este “supermaterial”.

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