El grafeno, un material bidimensional compuesto por átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal, tiene una amplia gama de aplicaciones potenciales debido a sus propiedades únicas, como su alta conductividad, flexibilidad, resistencia y conductividad térmica. Estas aplicaciones pueden clasificarse en las siguientes categorías: electrónica, almacenamiento de energía, materiales compuestos y biosensores y productos sanitarios.
Electrónica: La alta conductividad y movilidad de los electrones del grafeno lo convierten en un material ideal para aplicaciones electrónicas. El grafeno obtenido por CVD es especialmente adecuado para estos usos, con posibles funciones en tintas conductoras y soluciones informáticas avanzadas como los FPGA fotónicos. Los moduladores ópticos basados en grafeno también pueden ser cruciales en los futuros protocolos 6G.
Almacenamiento de energía: La elevada relación superficie/volumen del grafeno y su excelente conductividad lo convierten en un material prometedor para baterías y supercondensadores. Puede almacenar más energía y cargarse más rápido que otros materiales, lo que podría revolucionar la tecnología de las pilas de combustible. El grafeno puede depositarse mediante el proceso CVD sobre diversos materiales, mejorando su capacidad de almacenamiento de energía. También se ha integrado con nitruro de boro hexagonal (hBN) y dicalcogenuros de metales de transición (TMDC) para su uso en las industrias nanoelectrónica y optoelectrónica.
Compuestos: Los polvos y nanopartículas de grafeno, producidos principalmente mediante el método "top-down", se utilizan como aditivos en compuestos poliméricos, revestimientos y sistemas de gestión térmica. Estos aditivos pueden sustituir a materiales tradicionales como el negro de humo o permitir nuevas funcionalidades, mejorando notablemente las propiedades de los compuestos.
Biosensores/sanidad: Se están desarrollando biosensores de grafeno para la digitalización de diagnósticos, sobre todo en aplicaciones de punto de atención (PoC). Estos sensores aprovechan la conductividad y sensibilidad del grafeno para detectar marcadores biológicos, lo que podría transformar los diagnósticos sanitarios.
En resumen, las excepcionales propiedades del grafeno lo sitúan como un material versátil con aplicaciones en múltiples sectores de gran impacto. Sin embargo, la producción masiva de grafeno de alta calidad a un coste razonable, crucial para su adopción generalizada, sigue planteando dificultades.
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