Grafeno: El material del futuro y su ángulo mágico

(AZprensa) Imagina un material tan delgado que es casi bidimensional, más fuerte que el acero, más conductor que el cobre y tan flexible como el plástico. Ese material existe y se llama grafeno. Desde su descubrimiento, ha sido aclamado como el "material del futuro" por su potencial para revolucionar industrias como la electrónica, la medicina, la energía y hasta la construcción. Pero, ¿qué es exactamente el grafeno? ¿Para qué sirve? Y, ¿qué tiene que ver el "ángulo mágico" descubierto por el físico español Pablo Jarillo-Herrero con todo esto? Acompáñanos en este viaje para descubrirlo de forma sencilla y clara.
 
¿Qué es el grafeno?
 
El grafeno es una forma de carbono puro, como el diamante o el carbón, pero con una estructura única. Está compuesto por átomos de carbono organizados en una red hexagonal, como un panal de abejas, formando una lámina de un solo átomo de espesor. Esto lo hace increíblemente delgado: un millón de veces más fino que un cabello humano. Fue aislado por primera vez en 2004 por los científicos Andre Geim y Konstantin Novoselov en la Universidad de Manchester, un logro que les valió el Premio Nobel de Física en 2010.Lo que hace al grafeno tan especial son sus propiedades extraordinarias:

Fuerza.- Es 200 veces más resistente que el acero, pero mucho más ligero.
Conductividad.- Conduce la electricidad mejor que el cobre, lo que lo hace ideal para dispositivos electrónicos.
Flexibilidad.- Puede doblarse sin romperse, como una lámina de plástico.
Transparencia.- Es casi invisible porque deja pasar el 97.7% de la luz.
Impermeabilidad.- Es tan denso que ni siquiera los átomos más pequeños, como el helio, pueden atravesarlo.
 
¿Para qué sirve el grafeno?
 
El grafeno tiene un potencial tan amplio que se dice que podría cambiar el mundo. Aquí van algunos ejemplos de sus aplicaciones prácticas, algunas ya en uso y otras en desarrollo:
 
Electrónica del futuro: El grafeno podría reemplazar al silicio en chips y transistores, haciendo que los dispositivos sean más rápidos, pequeños y eficientes. Imagina teléfonos que se cargan en segundos o computadoras ultrarrápidas.
Baterías revolucionarias: Las baterías de grafeno podrían almacenar más energía y cargarse en minutos, lo que transformaría desde teléfonos móviles hasta vehículos eléctricos.
Medicina: Gracias a su biocompatibilidad, el grafeno se está explorando para fabricar sensores que detecten enfermedades, implantes médicos o sistemas de administración de medicamentos más precisos.
Energía renovable: Los paneles solares con grafeno podrían ser más eficientes y baratos, capturando más luz incluso en días nublados.
Materiales avanzados: Añadir grafeno al cemento o al plástico los hace más resistentes y ligeros, ideal para construir edificios, puentes o aviones más duraderos.
Filtración de agua: Las membranas de grafeno pueden filtrar agua salada o contaminada, ofreciendo una solución para producir agua potable en regiones con escasez.
 
Estas aplicaciones están en diferentes etapas de desarrollo, pero muchas ya están en el mercado, como baterías mejoradas o recubrimientos de grafeno para proteger superficies.
 
El ángulo mágico de Pablo Jarillo-Herrero
 
En 2018, el físico español Pablo Jarillo-Herrero, profesor en el MIT, hizo un descubrimiento que llevó al grafeno a un nuevo nivel de fascinación: el ángulo mágico. Pero, ¿qué es esto? Jarillo-Herrero y su equipo descubrieron que si tomas dos láminas de grafeno y las apilas girándolas en un ángulo muy preciso (alrededor de 1.1 grados), ocurren cosas sorprendentes. Este "ángulo mágico" transforma el grafeno en un material con propiedades electrónicas extraordinarias: puede comportarse como un superconductor, es decir, conducir electricidad sin ninguna pérdida de energía, algo que antes solo se lograba a temperaturas extremadamente bajas. Además, puede actuar como un aislante o incluso mostrar comportamientos similares a los de materiales exóticos, dependiendo de pequeños ajustes.
 
Este hallazgo es revolucionario porque la superconductividad a temperaturas más altas podría transformar la tecnología. Por ejemplo, permitiría crear cables que transporten electricidad sin pérdidas, ahorrando enormes cantidades de energía, o construir computadoras cuánticas más avanzadas. El descubrimiento de Jarillo-Herrero abrió una nueva rama de la física conocida como "twistronics" (del inglés twist, girar), que estudia cómo el giro entre láminas de materiales bidimensionales puede generar propiedades únicas.
 
Por este avance, Jarillo-Herrero recibió el prestigioso Premio Wolf de Física en 2020, un reconocimiento que muchos consideran un paso previo al Nobel. Su trabajo no solo ha inspirado a científicos de todo el mundo, sino que también ha puesto a España en el mapa de la investigación de vanguardia.¿Por qué es el material del futuro?
 
El grafeno es como un "superhéroe" de los materiales: versátil, resistente y lleno de posibilidades. Aunque aún enfrenta retos, como su alto costo de producción a gran escala, los avances están reduciendo estas barreras. Empresas y laboratorios de todo el mundo, desde startups hasta gigantes tecnológicos, están invirtiendo en el grafeno, y cada año surgen nuevos productos basados en este material.
 
Además, el descubrimiento del ángulo mágico ha añadido una dimensión completamente nueva. La capacidad de manipular las propiedades del grafeno con un simple giro abre la puerta a tecnologías que antes parecían ciencia ficción, como dispositivos electrónicos ultrarrápidos o sistemas de energía ultraeficientes.
 
En definitiva, el grafeno no es solo un material; es una promesa de un futuro más avanzado, sostenible y conectado. Desde teléfonos que no necesitan cargarse durante días hasta tratamientos médicos que salvan vidas, sus aplicaciones parecen ilimitadas. Y gracias a científicos como Pablo Jarillo-Herrero, el grafeno sigue sorprendiéndonos con nuevos trucos, como el ángulo mágico que ha revolucionado la física moderna. Aunque aún queda camino por recorrer para que el grafeno llegue a cada rincón de nuestra vida, una cosa es segura: este material, más delgado que un átomo, está destinado a dejar una huella gigantesca en el futuro.
 

Vicente Fisac es periodista y escritor. Todos sus libros están disponibles en Amazon: https://www.amazon.com/author/fisac
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