En las últimas décadas, la humanidad descubrió y desarrolló materiales con el objetivo de hacer que las cosas sean más resistentes, ligeras y flexibles. Dentro de esta serie de invenciones -muchas de ellas utilizadas en la industria automotriz- se puede mencionar al aluminio, al acero de alta resistencia, la fibra de carbono y al grafeno. Si bien todos estos materiales mencionados son bastante innovadores, especialmente en los autos, en esta ocasión hablaremos del grafeno, el más nuevo de todos.
¿Qué es el grafeno?
Obtenido por primera vez en 2004 por los doctores Konstantin Novoselov y Andre Geim, este material tiene un gran número de particularidades y ventajas. Lo primero que se puede decir es que es el material más resistente que se conoce en la naturaleza. Asimismo, se destaca por ser más fuerte que el acero estructural y más resistente que el diamante.
Otro aspecto por el que resulta relevante es por su grosor, que 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 lo considera como un material bidimensional, el único capaz de mantenerse estable hasta con el grosor de un átomo -100.000 veces más delgado que el cabello humano-.
Además de todo lo anterior, hay que mencionar que el grafeno 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. Con respecto a su tonalidad es prácticamente transparente, hidrófugo y tan denso que ni siquiera el gas helio puede atravesarlo. Entre otras cualidades, también cuenta con una 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. Sí, ¡es absolutamente increíble!
Si comparamos una capa de este material de un átomo de espesor con una sola de acero nos encontramos con que la primera es aproximadamente 100 veces más resistente.
¿Cómo funciona en la industria automotriz?
Todas las propiedades mencionadas permiten que su uso en la industria automotriz sea mejor que el de la fibra de carbono, ya que con él se pueden llegar a fabricar autos livianos, fuertes y más seguros. Incluso tiene grandes ventajas entre los coches cero emisiones, ya que sus propiedades eléctricas fueron aplicadas en baterías de litio y con éxito, por lo que ya algunos especulan con que el litio puede ser reemplazado por el grafeno en un futuro cercano.
El grafeno se convertirá en el nanomaterial líder para aplicaciones comerciales, gracias a que cuenta con propiedades que despertaron el interés de científicos e ingenieros de todo el mundo. En vista de este potencial, el sector automotriz está buscando activamente la investigación y el desarrollo de nuevos sintéticos de grafeno y desarrollando soluciones más prácticas y utilizables.
Se proyecta que el mercado global de grafeno crezca en USD 700 millones para 2020 a una tasa de crecimiento anual promedio compuesta (CAGR) del 58.7% en un período de cinco años. Además, también en este año se estima que el volumen de producción de grafeno alcance 573 toneladas.
