Gipuzkoa entra en la carrera del grafeno

14 AL DÍA CIENCIA
Domingo 10.10.10
EL DIARIO VASCO
José María Pitarke, director de Nanogune, en la sede del centro de investigación, en San Sebastián. ::
AYGÜÉS
Gipuzkoa entra en
la carrera del grafeno
Investigadores de todo el mundo trabajan para
ser los primeros en sintetizar este nuevo material
Graphenea, ubicada en
el centro Nanogune de
Donostia, se suma a una
línea de investigación
que puede transformar
la electrónica del futuro
:: JAVIER GUILLENEA
SAN SEBASTIÁN. Graphenea aún
no ha terminado de dar sus primeros pasos y ya es toda una promesa. Nació el pasado 9 de abril en San
Sebastián con el objetivo de «producir obleas de grafeno de alta calidad, bajo coste y tamaño industrial». Si lo consigue, habrá encontrado una mina de oro.
El grafeno es un material que era
poco conocido fuera de los círculos
científicos hasta que el pasado martes las dos personas que lograron
aislarlo, Andre Geim y Konstantin
Novoselov, fueron galardonados
con el Premio Nobel de Física. Según la Academia de Ciencias sueca, en 2004 ambos investigadores
lograron obtener a partir de un fragmento de grafito –la mina de un lápiz– y gracias a «una cinta adhesiva normal una laminilla de carbono del espesor de un átomo». Esta
lámina –una sola capa de grafito a
la que se ha llamado grafeno– tiene propiedades sorprendentes que
pueden revolucionar el mundo de
la electrónica. Aunque también
puede que no sea para tanto. Queda mucho por investigar.
A pesar de que su descubrimiento parezca muy sencillo, su fabricación es carísima, lo que está dificultando la investigación sobre el
nuevo material. En todo el mundo
ha comenzado una carrera por sintetizar el grafeno y conseguir su
producción en serie para poder abastecer a los laboratorios. En esa carrera ha entrado de lleno Graphenea, empresa que se ha instalado
en el edificio Nanogune de San Sebastián y comenzará sus trabajos
antes de fin de año. Sus promotores (Jesús de la Fuente y el director
de Nanogune, José María Pitarke)
admiten que es un proyecto «de alto
riesgo porque hay muchos competidores», pero si la apuesta es la correcta la nueva compañía quedará
situada en la cresta de una ola que
puede cambiar nuestro futuro.
Y no es una frase hecha. El grafeno es una lámina extremadamente delgada cuya resistencia es doscientas veces mayor que la del acero. Todavía se desconocen todas sus
aplicaciones y eso es algo que trata
de descubrir la legión de investigadores que trabaja en este campo.
Una de las cosas que sí se saben es
que con el grafeno será posible fabricar pantallas de ordenador que
se pueden doblar. «Quizá haya en
el futuro ordenadores que se enrollen o incluso podamos meter en el
bolsillo», afirma José María Pitarke.
«Desde que se descubrió el grafeno todo el mundo está trabajando en él. El mercado de grupos de
El silicio parece que ha
agotado sus posibilidades
y el grafeno puede
ser la alternativa
Su fabricación es muy
cara y el reto estriba en
encontrar la forma de
producirlo en serie
Una de las posibles
aplicaciones sería fabricar
pantallas de ordenador
que se puedan doblar
investigación está garantizado»,
asegura el director de Nanogune.
Es en ese mercado donde pretende
entrar Graphenea cuando haya conseguido producir el material de forma barata, aunque no se trata únicamente de una cuestión de costes.
«No consiste en apretar un botón
y producir grafeno en grandes cantidades, sino que tiene que ser de
alta calidad y debe contar con las
propiedades adecuadas para las correspondientes aplicaciones».
«El grafito está formado por láminas, en cada una de las cuales los
átomos están ordenados formando una estructura hexagonal como
la de un panel de abejas. Se pensaba que no se podría conseguir aislar una lámina estable hasta que en
2004 Geim y Novoselov lo hicieron con un procedimiento de exfoliación mecánica que, además de
ser caro, da lugar a un grafeno muy
poco controlable», explica Pitarke.
Para evitar estos inconvenientes,
la nueva empresa empleará una técnica diferente. «Se depositan átomos de carbono sobre una superficie metálica hasta conseguir una
muestra de grafeno que generalmente será transferida a un sustrato no metálico».
Expectativas
El del grafeno es uno de esos casos
en los que primero se descubre el
producto y luego se investigan sus
aplicaciones. La comunidad científica sabe que tiene en sus manos
algo que puede ser extraordinario,
pero también es consciente de que
no todas las expectativas depositadas en este material pueden cumplirse. Antes de ser galardonado con
el Nobel, Andre Geim admitió que
«todavía no está nada claro que la
tecnología del grafeno vaya a ser
mejor de la que ya existe. Tendrá
muchas aplicaciones, pero las más
obvias, como los chips o las pantallas, pueden acabar siendo un fiasco, mientras que otras que hoy no
son importantes pueden ser verdaderas minas de oro».
Se ha dicho que el grafeno transformará la electrónica del futuro y
puede que así sea, aunque de momento hay que demostrarlo. Según
Pitarke, el silicio, que es el ingrediente básico de los transistores que
están en los chips, «podría tener los
días contados». El silicio parece haber dado casi todo de sí en la carrera de la miniaturización. Con él será
imposible dentro de algún tiempo
hacer cosas más pequeñas y habrá
que buscar un nuevo material. «Si
uno quiere seguir siendo competitivo, hay que buscar alternativas y
una de ellas podría ser el grafeno»,
afirma el director de Nanogune.
El grafeno es un semiconductor
más rápido que el silicio, gasta menos energía y es respetuoso con el
medio ambiente al estar compuesto por carbono, que no es contaminante. El pasado invierno IBM presentó sus primeros transistores de
grafeno, diez veces más veloces que
los de silicio. Su avance parece imparable. «Pero es algo a largo plazo», advierte Pitarke. «Quizá en el
futuro todos los computadores estén hechos a base de grafeno pero
quizá no, y en todo caso sería dentro de mucho tiempo».
Hay más aplicaciones además de
las que hoy podamos imaginar. Sería posible elaborar electrodos transparentes, ultracondensadores, células fotovoltaicas o circuitos integrados. «El mercado de grupos de
investigación está garantizado. Hay
mucha gente a la espera de grafeno de calidad. El mercado futuro,
pero eso sería en una segunda fase,
podría ser el industrial, aunque las
aplicaciones todavía no están en el
mercado», explica Pitarke.