En las últimas décadas, el hombre ha desarrollado o descubierto materiales con el objetivo de hacer que las cosas sean más resistentes, ligeras y flexibles. Dentro de esta serie de invenciones -casi todas utilizadas en la industria automovilística- se puede mencionar al aluminio, el acero de alta resistencia, la fibra de carbono y el grafeno.
Si bien todos estos materiales mencionados son bastante innovadores, especialmente en los automóviles, en esta ocasión hablaremos del grafeno por ser el más nuevo de todos -2004 por los doctores Konstantin Novoselov y Andre Geim-.
Pero además de ser el más reciente, este material tiene un gran número de particularidades y ventajas. Lo primero que se puede decir es que la materia más resistente que se conoce en la naturaleza. Asimismo, destaca por ser más fuerte que el acero estructural y más resistente que el diamante.
Aun con estas dos ventajas, el grosor del grafeno oscila entre 1 y 10 átomos de carbono. Al ser tan fino -1 metro cuadrado pesa menos de 1 gramo- y apreciarse solamente dos de sus dimensiones, se le considera un material bidimensional, el único que es capaz de mantenerse estable hasta con el grosor de un átomo -100,000 veces más delgado que el cabello humano-.
A lo anterior hay que sumar que este material es elástico y flexible, y está dotado de una gran conductividad térmica y eléctrica, lo que le permite disipar el calor y soportar intensas corrientes eléctricas sin calentarse.
Por si fuera poco, el grafeno es prácticamente transparente, hidrófugo y tan denso que ni siquiera el gas helio puede atravesarlo. Además, presenta otras muchas cualidades, como la alta movilidad de sus electrones.
En resumidas cuentas, el grafeno tiene increíbles propiedades mecánicas, electrónicas, químicas, magnéticas y ópticas que lo han transformado en uno de los nanomateriales más estudiados en la actualidad. Conjuntamente, al ser carbono puro, es cuantioso en la naturaleza y ecológico.
Ahora, la razón de todo el alboroto en torno a este material es bastante simple, ¡es absolutamente increíble! Solo voy a exponer algunas de las propiedades del grafeno para una sola capa de un átomo de espesor. Una sola capa de este material en comparación con una sola capa de acero es aproximadamente 100 veces más resistente.
Todas estas propiedades permiten que su uso en la industria automotriz sea mejor que la fibra de carbono, ya que promete fabricar automóviles livianos, fuertes y más seguros. Incluso tiene grandes ventajas en los automóviles eléctricos, pues sus propiedades eléctricas también han visto aplicaciones en baterías de litio, y algunos especulan que el litio puede ser reemplazado en un futuro cercano.
Así pues, el grafeno se convertirá en el nanomaterial líder para aplicaciones comerciales con sus propiedades que ha despertado el interés de científicos e ingenieros de todo el mundo. En vista de este potencial, el sector automotor está buscando activamente la investigación y el desarrollo de nuevos sintéticos de grafeno, y con el desarrollo de soluciones más prácticas y utilizables.
Se proyecta que el mercado global de grafeno crezca en 700 millones de dólares para 2020 a una tasa de crecimiento anual promedio compuesta (CAGR) del 58.7% en un período de cinco años. Asimismo, se estima que el volumen de producción de grafeno alcance 573 toneladas en 2020.
