Paneles solares y m¨®viles comenzar¨¢n a ser fabricados con grafeno en 2011

Resistente, flexible y de gran conductividad. Con propiedades entre semiconductor y metal, el grafeno es el material m¨¢s resistente jam¨¢s descubierto y en el que los electrones se mueven con mayor facilidad, al menos cien veces m¨¢s r¨¢pido que en el silicio. Sin embargo, esta forma de carbono puro de una sola capa at¨®mica de espesor, que revolucionar¨¢ la electr¨®nica, la inform¨¢tica y las comunicaciones era dif¨ªcil de producir a gran escala sin perder calidad.

Ya no lo es. Un grupo de investigadores de Samsung y de la universidad Sungkyunkwan, en Corea del Sur, han conseguido fabricar l¨¢minas flexibles de grafeno de 30 pulgadas (unos 76 cent¨ªmetros de diagonal).

"El objetivo es utilizar una t¨¦cnica muy parecida a la que se emplea para imprimir los peri¨®dicos, donde millones de p¨¢ginas son impresas en muy poco tiempo. En este caso, en lugar de papel se usan rollos de un material pl¨¢stico flexible y, en lugar de tinta, se deposita una capa de grafeno de bajo coste, que se utilizar¨¢ en un futuro muy cercano como uno de los principales componentes de tel¨¦fonos m¨®viles, televisores, paneles solares....", explica Tom¨¢s Palacios.

El equipo de investigaci¨®n del Instituto Tecnol¨®gico de Massachussets (MIT), que lidera este ingeniero de telecomunicaciones espa?ol, es pionero en el desarrollo de circuitos y dispositivos electr¨®nicos de grafeno. Su prototipo de transistor de grafeno de bajo coste fue presentado en la reuni¨®n anual de la Sociedad Americana de F¨ªsica en marzo de 2009 y, desde entonces, "se han producido avances importantes y prometedores. Por ejemplo, IBM ha logrado fabricar transistores de grafeno funcionando a 100 gigahercios (100 GHz)".

Si se conectara al multiplicador de frecuencia de grafeno, tambi¨¦n desarrollado por Palacios en 2009, "la frecuencia de la se?al de salida se duplicar¨ªa".

La progresi¨®n de este material de propiedades ¨²nicas, que tambi¨¦n est¨¢ cambiando la manera en la que se estudia la f¨ªsica, es "incre¨ªble. Est¨¢ pasando de ser un material muy interesante para la ciencia b¨¢sica a tener claras aplicaciones industriales. Paneles solares y tel¨¦fonos m¨®viles ya ser¨¢n fabricados con grafeno el a?o que viene", considera Palacios.

En septiembre, el MIT inaugura el Centro de Investigaci¨®n sobre el Grafeno, que lidera el ingeniero espa?ol. Un centro en que investigadores y empresas (entre ellas algunos de los grandes fabricantes de semiconductores) no s¨®lo intercambiar¨¢n sus conocimientos; los llevar¨¢n a la pr¨¢ctica.

Paralelamente, su equipo en el MIT sigue investigando. Por un lado, ha fabricado con este material la radio m¨¢s peque?a del mundo, "que permite escuchar cualquier emisora y ser conectada a un altavoz". Por otro, ha abierto una l¨ªnea de investigaci¨®n que mezcla la electr¨®nica basada en grafeno con la biolog¨ªa. Se trata de un sensor sobre el que se depositan c¨¦lulas vivas. Como ¨¦stas se comunican mediante impulsos el¨¦ctricos y qu¨ªmicos, "utilizamos el grafeno para medir dichos impulsos y estudiar c¨®mo estas c¨¦lulas se relacionan entre s¨ª".

An¨¢lisis celular

El objetivo es desarrollar nuevos instrumentos no intrusivos para el estudio celular. Hasta ahora, m¨¦dicos y bi¨®logos s¨®lo pod¨ªan observar las c¨¦lulas bajo el microscopio o pincharlas para medir su voltaje. "Con este nuevo instrumento se logra obtener la misma informaci¨®n, pero sin da?ar la c¨¦lula. Como este material s¨®lo tiene un ¨¢tomo de espesor, cualquier cambio que se produce en la c¨¦lula (composici¨®n qu¨ªmica, voltaje...) depositada sobre el sensor modifica la conductividad del grafeno", precisa Palacios.

Y a?ade: "Saber c¨®mo ¨¦stas se comunican, es el primer paso para entender el funcionamiento de ¨®rganos como el cerebro y c¨®mo las celulas responden ante medicamentos y enfermedades".