El grafeno es un material bidimensional formado por átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal.
Sus propiedades únicas le confieren una amplia gama de aplicaciones potenciales.
Entre ellas destacan su alta conductividad, flexibilidad, resistencia y conductividad térmica.
Las aplicaciones del grafeno se pueden clasificar en electrónica, almacenamiento de energía, materiales compuestos y biosensores y productos sanitarios.
5 áreas clave exploradas
1. Electrónica
La gran movilidad y conductividad 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.
Puede utilizarse en tintas conductoras y soluciones informáticas avanzadas, como las FPGA fotónicas.
Los moduladores ópticos basados en grafeno también pueden ser cruciales en los futuros protocolos 6G.
2. 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.
Esto 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.
3. 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.
Mejoran significativamente las propiedades de los compuestos.
4. Biosensores/Salud
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.
Tienen el potencial de transformar los diagnósticos sanitarios.
5. Retos y perspectivas de futuro
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 sigue siendo un reto.
Esto es crucial para su adopción generalizada.
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