Desenredando la ciencia/Suemi Rodríguez

Origami de grafeno

Muchas veces no nos detenemos a pensar en los materiales que nos rodean; desde los naturales, hasta los que la creatividad de la mente humana a fabricado. Damos por sentado que están ahí para nuestro confort, salud, comunicación, seguridad y entretenimiento, entre otros usos que les damos.

Estamos en un momento de la historia de la humanidad en que muy pronto se producirá un cambio radical en la forma en que vivimos debido al agotamiento de los combustibles fósiles. No solamente por razones de consumo energético, sino porque de estas fuentes se obtienen muchos productos que ahora damos como asequibles y baratos.

Tendremos que ser más creativos en el diseño de nuevos materiales para optimizar lo que tendremos y –si no mejorar– al menos conservar una buena calidad de vida para todos en este planeta. Es en este sentido que hablamos en esta nota del grafeno.

El grafeno es una hoja de carbón con un solo átomo de espesor; lo más cercano a un plano perfecto, es más fuerte que el acero y tan duro como el diamante. Aun así, este material puede ser usado para hacer listones. En 2004, Andre Geim and Konstanin Novoselov inventaron el grafeno, que les permitió obtener el premio Nobel en 2011.

Si se perfora un agujero en el grafeno con una punta de diamante, y ésta se mueve repetidamente hacia adelante y hacia atrás— se producen tiras estrechas de carbono que se rizar espontáneamente hacia arriba, son fragmentos rasgados de la capa de grafeno. Incluso estos fragmentos se doblan hacia atrás sobre sí mismos. Los resultados experimentales los informaron científicos del Trinity College de Dublín en un artículo de la revista Nature fechado el 13 de julio de este año.

Todavía la técnica de preparación de estos listones está en pañales y aun así los descubridores del efecto, los físicos Graham Cross y James Annett, aseguran que será posible controlar el tamaño de las cintas y cómo se forman y doblan, haciéndolos potencialmente útiles en circuitos electrónicos.

Según Cross el proceso es posible debido a que una capa individual, plana de grafeno es menos estable que un material hecho de múltiples capas. Dada la libertad de moverse, para una cinta de grafeno, sería más fácil enrollarse y doblarse detrás en sí mismo, que permanecer recto, alineado con la superficie.

Para llegar a este estado más estable, la cinta debe romper varios enlaces fuertes de carbono-carbono dentro de grafeno. La punta oscilante de diamante ayuda a superar la barrera energética necesaria. El proceso funciona a temperatura ambiente; pero a temperaturas más altas, las cintas crecen más rápidamente y son más largas.

Hay muchos procedimientos para crear distintas formas en el grafeno, al final de cuentas todas nos recuerdan el ancestral arte japonés del origami. El año pasado, Paul Mc Euen de la Universidad Cornell, en Nueva York  presentó por primera vez origami de grafeno. Los resultados reportados este año nos hacen abrigar esperanzas de que la producción de estos materiales sea económica.

Varias Universidades importantes, así como compañías de renombre-  como IBM y Samsung- están invirtiendo recursos en estos materiales debido a que prometen tener muchas aplicaciones.

El grafeno es transparente, ideal para pantallas táctiles que además serían mucho más resistentes. Tiene una extraordinaria combinación de propiedades; es muy ligero, flexible y al mismo tiempo fuerte. Ya en este momento se piensa que piensa que pueden ser usados para diseñar transistores y capacitores microscópicos o nanoscópicos (los famosos MEMS y NEMS por sus siglas en inglés), para tender líneas de telecomunicación en océanos y (nano) antenas, entre otros.

Por lo pronto a todos nos toca conservar en buen estado el hogar que compartimos; nuestro planeta. Pero también podemos soñar que en el futuro tendremos posibilidades amplias de subsistir gracias a lo que nos hace humanos, nuestra consciencia e inteligencia… y ¿Por qué no? Haremos lazos de grafeno para Alicia frente al espejo.

Como siempre espero sus comentarios.