¿por qué El grafeno cambiará el mundo?

Este material lleva años en el punto de mira. Un físico valenciano que trabaja en el MIT acaba de descubrir que, además de sus muchas ventajas, es un gran superconductor

¿por qué El grafeno cambiará el mundo?
IRMA CUESTA

Hace unos años, cuando Barack Obama, por entonces presidente de los Estados Unidos, le hizo entrega del Premio Presidencial a Jóvenes Investigadores Científicos, Pablo Jarillo-Herrero (Valencia, 1976) reconoció que llegar hasta allí había sido de todo menos fácil.

Mientras el Gobierno norteamericano destacaba su trabajo en el MIT, y especialmente su investigación sobre los fenómenos de transporte cuántico del grafeno, él aseguraba que era un honor estar en una lista de premiados que incluye nombres como Santiago Grisolía o Avelino Corma, sin saber que a la vuelta de unos años volvería a convertirse en una de las figuras más relevantes del momento en el mundo de la ciencia. Hace solo unos días, el equipo que lidera este investigador valenciano ha descubierto una nueva propiedad del que ya se conoce como el material de Dios; un asunto que, aseguran los expertos, podría revolucionar la física teórica y que apunta que, además de otras bondades, el grafeno ha resultado ser, también, un gran superconductor.

El desarrollo de los móviles con pantalla flexible sigue su curso imparable gracias al grafeno. Las compañías lo dejaron claro en el último Mobile World Congress.
El desarrollo de los móviles con pantalla flexible sigue su curso imparable gracias al grafeno. Las compañías lo dejaron claro en el último Mobile World Congress.

Para los que no han visto nunca esa sustancia milagrosa de la que no ha dejado de hablarse desde que en 2010 a sus descubridores, los investigadores de origen ruso Andre Geim y Konstantin Novoselov, la Academia Sueca distinguió con el Nobel de Física, baste un dato: una lámina de un metro cuadrado pesa tan solo 0,77 miligramos. Eso es, al menos, lo que asegura Jarillo-Herrero cuando le pedimos que trate de explicarnos qué es eso que parece llamado a encabezar una suerte de revolución planetaria. «Básicamente, es una hoja de grafito, el material del que están hechos los lápices. Imagínate que el grafito fuera una baraja de cartas... el grafeno sería una sola carta de la baraja. Hablamos de un material bidimensional que está formado por átomos de carbono en una 'lámina' de un solo átomo de grosor.»

El profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT por las iniciales de su nombre en inglés) dice que es importante porque fue el primer material bidimensional que logró aislarse y caracterizarse físicamente. «Los electrones en grafeno se comportan como si fueran partículas ultrarrelativistas (partículas sin masa que van a una velocidad constante, independientemente de su energía, como los fotones de luz), y eso hace que sus propiedades electrónicas, ópticas, mecánicas... sean fascinantes».

La modelo británica Bethan Sowerby luce un vestido hecho con grafeno durante un desfile celebrado en la ciudad de Mánchester a comienzos de este año.
La modelo británica Bethan Sowerby luce un vestido hecho con grafeno durante un desfile celebrado en la ciudad de Mánchester a comienzos de este año. / Reuters

Lo dice la persona que acaba de demostrar que, cuando el codiciado grafeno se ilumina con luz, su respuesta es diferente a la de los materiales convencionales como las células solares de silicio. «Se produce un efecto fototermoeléctrico, en lugar de fotovoltaico, y este descubrimiento abre la hipótesis de que el grafeno podría servir para crear sistemas de captación de energía más eficientes», afirma reconociendo que fue muy emocionante llegar hasta donde han llegado. «Después de tantísimas investigaciones que ha habido sobre el grafeno (miles de grupos durante largos años), ha sido increíble encontrar una propiedad tan novedosa como es la superconductividad no convencional. Mis colegas físicos de todo el mundo están bastante alucinados... he recibido muchas felicitaciones. Ha sido un duro trabajo de equipo durante bastante tiempo, y nos sentimos todos muy contentos».

El club de los mejores

La realidad es que Pablo Jarillo-Herrero forma parte de ese selecto club de mentes privilegiadas llamadas a cambiar el mundo, por más que él insista en quitarse importancia. Y es que, si es cierto lo que apuntan los expertos, las razones por las que el grafeno se ha convertido en un preciado objeto de estudio y deseo son fáciles de entender. Con un poco de suerte y el trabajo de investigación de equipos como el que dirige el científico valenciano, el grafeno nos ayudará a construir baterías para coches eléctricos con autonomía para hacer cientos y cientos de kilómetros, nuestros barcos y aviones serán mucho más ligeros y resistentes, los ordenadores mucho más rápidos a la hora de procesar la información (y no se calentarán nunca) y los cables de fibra óptica podrán transmitir datos a velocidades cientos de veces más vertiginosas que las actuales.

Licenciado en Física por la Universitat de València en 1999, Jarillo-Herrero atesora una carrera meteórica. Acabada la carrera, hizo la maleta y cursó estudios de posgrado en la Universidad de California (San Diego, EE UU), más tarde se doctoró en la Universidad Delft de Tecnología de Holanda y después de aquello, tras un año de posdoctorado, comenzó a trabajar en la Universidad de Columbia, en Nueva York, hasta que el mítico MIT le abrió las puertas.

Cuando uno le pregunta qué hace que un chico de Valencia termine al frente de un equipo embarcado en una investigación de élite decidida a hacer historia, contesta: «Bueno... y ¿por qué no? La gente de Valencia, y de España o de cualquier otro lugar puede hacer investigación al más alto nivel como cualquiera. Solo hace falta pasión, mucho esfuerzo, un poco de riesgo y aventura; lanzarse a ello y, todo hay que decirlo, ser afortunado o, más bien, ¡que la fortuna te pille trabajando!».

Lo que nadie parece poner en duda es que las posibilidades parecen infinitas. Sólo así se entiende que protagonice la mayor iniciativa europea de investigación hasta la fecha, la Graphene Flagship, un proyecto de la Comisión Europea (CE) financiado con nada menos que 1.000 millones de euros. Participan más de 150 entidades que tienen un único objetivo, exprimir todas las posibilidades del famoso material de Dios.

Hace solo unas semanas, en el Mobile World Congress de Barcelona, algunos de los equipos que trabajan bajo el paraguas del Graphene Flagship mostraron algunos de sus hallazgos: una mano robótica controlada por un brazalete, un sistema de frenado automático y un implante que permite recuperar visión a personas que han sufrido degeneración de mácula. Esto promete.

Las claves del grafeno

¿Qué es?
El grafeno es una lámina de carbono puro dispuesto en forma hexagonal que, a pesar de tener sólo un átomo de grosor, es 200 veces más resistente que el acero, pero tiene la densidad de la fibra de carbono y es cinco veces más ligero que el aluminio. Se calcula que una lámina de un metro cuadrado de grafeno sólo pesa 0,7 miligramos.
¿Cómo se consigue?
Aunque sea una receta de andar por casa, es una opción que nos ayuda a hacernos una idea: toma un lápiz y un poco de cinta adhesiva. Pega la cinta al grafito (la mina), pélala y obtendrás una capa compuesta de múltiples capas de átomos de carbono. Repite la operación una y otra vez, y (con suerte) terminarás con un carbono tan fino que contendrá sólo una capa de átomos. ¡Ese será tu grafeno!
Usos
Parecen innumerables y llamados a revolucionar el sector del automóvil, la energía o la informática. ¿El último? Un equipo de la Universidad de Northwestern (EE UU) lo ha aprovechado para crear tinte de pelo no tóxico.
17%
de la producción mundial de grafeno se lleva a cabo en España.
150

euros puede costar, aproximadamente, un gramo de grafeno según el precio de mercado de 2017.

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