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Compendio OCTI - septiembre de 2021 Tecnologías emergentes de materiales avanzados
Compendio OCTI - septiembre de 2021 Tecnologías emergentes de materiales avanzados Observatorio Científico, Tecnológico y de Innovación – OCTI Disponible en: http://www.octi.cu REDACCIÓN Rosa Agnelys Hernández Rodríguez * Nelaida Calleja Chico * Imilka Martínez Barreras * Alina Rodríguez Trujillo * * Centro de Información y Gestión Tecnológica Pinar del Río (IDICT - CIGET). REVISIÓN Roelvis Ortiz Núñez Yudayly Stable Rodríguez DISEÑO EDITORIAL Patricia Larrea Ortiz © Instituto de Información Científica y Tecnológica – IDICT Calle 18A entre 41 y 47. Reparto Miramar, Municipio Playa. La Habana, Cuba. Teléfono: (07) 2031851 Está permitida la reproducción total o parcial de esta obra y su difusión telemática siempre y cuando sea para uso personal de los lectores y no con fines comerciales. La Habana, septiembre de 2021
CONTENIDO
Introducción 5
1. Tecnologías emergentes 6
2. Materiales avanzados o nuevos materiales 7
2.1. Materiales funcionales 9
2.2. Nanomateriales 10
2.2.1. Grafeno y nanotubos de carbono 13
3. Aplicaciones de nanomateriales en sectores de interés 20
3.1. Salud 20
3.2. Energía 24
3.3. Medio Ambiente 26
3.4. Electrónica 27
3.5. Transporte 29
3.6. Alimentación 30
3.7. Construcción 30
Referencias 32
Compendio OCTI - julio de 2021 4
Introducción
Las innovaciones y tecnologías transforman Los materiales avanzados o nuevos materiales
los negocios, la economía, la sociedad y la vida son considerados como productos de nuevas
en el planeta. Las nuevas tecnologías traen tecnologías fruto del desarrollo de la química y
oportunidades y vulnerabilidades para los la física aplicada, de la ingeniería y de la ciencia
países más desarrollados y, al mismo tiempo, de los materiales. Estos están siendo de gran
contribuyen a aumentar la brecha con los importancia en las últimas décadas ya que
países en vías de desarrollo. ofrecen diversas funciones gracias a sus buenas
propiedades, lo que permite desempeñar
Las tecnologías emergentes se han convertido con notoriedad múltiples avances en varios
en un tema de discusión recurrente en el ámbito campos, como es el caso de la tecnología,
académico y productivo, tanto para grandes medicina, electrónica, óptica, entre otros.
empresas como para pequeñas y medianas
empresas (Pymes) lo que las lleva a un proceso Luego de un análisis de fuentes actualizadas
de transformación digital. Esta inmersión de se muestran los principales fundamentos
tecnologías emergentes en las organizaciones, científicos y aplicaciones de los Materiales
justamente, busca mejorar la productividad de Avanzados. El compendio se centra en
las mismas, brindando soluciones al convertir el estudio de materiales funcionales y
cantidades importantes de información en nanomateriales, dentro de estos últimos los
conocimiento útil para la toma de decisiones nanotubos de carbono y grafeno.
oportunas. Así mismo, las tecnologías ponen a
disposición de las empresas nuevas y mejores
formas de llevar acabo sus operaciones,
permitiéndoles redefinir los negocios, para
que los usuarios perciban nuevas formas
de valor en los productos y servicios que se
ofertan (Comisión Económica para América
Latina y el Caribe, 2019).
Diversos estudios presentan listas de las
tecnologías emergentes que se consideran
relevantes dentro de las cuales se encuentran,
por ejemplo, Internet Móvil, Nanotecnología,
Genómica, Energías Renovables, Robótica
Compendio OCTI - julio de 2021
Avanzada, Materiales Avanzados, Mapeo
del Cerebro, Biotecnología, Almacenamiento
Eficiente de Energía, Tecnologías de la
Información y la Comunicación (TIC),
Impresión 3D, Automatización del Trabajo
del Conocimiento, Tecnología de la Nube,
Vehículos Autónomos, entre otras.
5
Figura 1. Tecnologías emergentes. / Tomado de BlogPosgrado PUCP
1.Tecnologías emergentes
El tiempo es una de las dimensiones básicas Según Navas, Londoño, Ruiz & Ruiz (2012), la
de análisis cuando se estudian las tecnologías literatura concuerda en que las tecnologías
y su impacto en cualquier ámbito, sea la emergentes se caracterizan por ser de
sociedad, la educación, el mercado laboral aceptación incierta y arriesgada, carecer
o cualquier otro. Un análisis abordado desde de datos históricos para su estudio, ser
un eje temporal permite comprender que las impredecibles en su comportamiento, sus
tecnologías están en un proceso continuo aplicaciones son desconocidas y no probadas
de cambio, lo cual impone a su vez un ritmo y, por todo lo anterior, se convierten en
vertiginoso de cambio en todos los espacios tecnologías muy difíciles de gestionar.
de la vida y la cotidianidad. Y es precisamente
el tiempo la dimensión clave que hace En el 2015, algunos investigadores del Centro de
posible entender qué son las tecnologías Mack de la Escuela Wharton en la Universidad
avanzadas. Tecnologías para las cuales se de Pensilvania, definen una tecnología
usan indistintamente conceptos como los emergente como una ciencia basada en la
de tecnologías digitales, tecnologías de innovación con el potencial de crear una nueva
Compendio OCTI - julio de 2021
la información y la comunicación, nuevas industria o transformar una industria existente.
tecnologías, tecnologías emergentes o Algunas áreas de la innovación tecnológica
tecnologías avanzadas, lo que permite como la “nanotecnología” o “genómica” tienen
poner el foco de atención en los desarrollos el potencial de afectar a prácticamente todas
tecnológicos más recientes, las tecnologías las industrias, de alguna manera (The Wharton
más punteras e incluso aquellas sobre las School & University of Pennsylvania, 2015).
cuales aún no existe una comprensión de
sus posibles aplicaciones prácticas y reales Otros autores consideran que son aquellas
(Espinosa, & Cartagena, 2021). que se encuentran en la etapa inicial de su
6
ciclo de vida, por lo cual tienen características Acorde con el Foro Económico Mundial, el
particulares con respecto a las demás ritmo sin precedentes del cambio tecnológico
tecnologías (en crecimiento, maduras o en significa que nuestros sistemas de salud,
declive). Al respecto, como su nombre lo indica, transporte, comunicación, producción,
las tecnologías emergentes se encuentran en distribución, y energía —solo para
la etapa embrionaria o emergente de su ciclo nombrar unos pocos— se transformarán
de vida (Enciso & Hernández, 2016). completamente, debido a las tecnologías
emergentes que impulsarán la cuarta
Según Enciso & Hernández (2016) otra revolución industrial (Solis, 2019).
característica importante de las Tecnologías
Emergentes es que pueden ser consideradas Para que las nuevas tecnologías avancen hacia
como tal según el contexto. Algunas ya no lo el uso común, se requiere del uso del diseño
son en los países desarrollados, pero aún se como un puente entre lo tecnológico y lo físico.
considera emergentes en los países en vías de El World Economic Forum, con fundamento en
desarrollo donde las infraestructuras son poco diversos estudios, enlista diversas tecnologías
robustas para dar soporte a esta. emergentes que sugieren la evolución de la
industria hacia una nueva etapa, similar a la
Actualmente es difícil concebir el desarrollo Revolución Industrial, las mismas que ya son
de una tecnología emergente aislada de otras campo fértil para la aplicación del diseño en
tecnologías. Otra característica interesante de la práctica para volver tangible lo intangible,
las tecnologías emergentes es que, al converger estas tecnologías son: la Inteligencia Artificial
con otras tecnologías, tienen la potencialidad y la Robótica, la Realidad Virtual y la Realidad
de transformar sectores o industrias ya Aumentada, Impresión 3D, el Internet de las
existentes, así como de crear nuevas industrias Cosas, Blockchain, Drones, Biotecnología y
o mercados (Amaro & Robles, 2020). Materiales Avanzados (Solis, 2019).
Materiales avanzados o nuevos materiales.2
Históricamente la evolución y desarrollo del De igual forma, varias publicaciones de
hombre ha estado ligada a los materiales, renombre empezaron a usar los términos en
desde la elaboración de herramientas para inglés “new materials” o “advanced materials”.
cazar, para labrar la tierra, para defenderse Por este motivo en Ecuador y en América
y para hacer la guerra, tal es la importancia Latina se empezó a utilizar la traducción literal
de los materiales utilizados en las diferentes “nuevos materiales” o “materiales avanzados”
etapas, que se les ha designado con su nombre (Dávila et al., 2011).
(Morán et al., 2020).
La disponibilidad de nuevos materiales y
Es así como la sociedad humana atravesó las procesos de fabricación ha contribuido
edades de piedra, del bronce y del hierro, significativamente durante todas las etapas
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hasta llegar a una era marcada por el uso del de desarrollo de la humanidad, llegando a
silicio y materiales como los compuestos, los convertirse en motor de la innovación (Nuez,
inteligentes y los nanoestructurados (Dávila et 2020). Los avances en ciencia y tecnología de
al., 2011; Nuez, 2020). materiales han marcado el ritmo del progreso
en las diferentes épocas de la humanidad. En la
La utilización del término “nuevos materiales” actualidad, su influencia es espectacular. En casi
surge en 1980. En esta década, varios artículos todos los ámbitos de la vida, la investigación
científicos y organizaciones científicas y el desarrollo de materiales son la base de
comenzaron a usar la frase “nuevos materiales”. productos y tecnologías innovadoras que
7
nos facilitan la vida y con los que podemos Por lo tanto, penetrar en el mundo de los
hacer que nuestra sociedad sea más segura y nuevos materiales es abrir un nuevo espectro
sostenible (Kuhn, 2020). de posibilidades, ya que la sociedad y las
tecnologías evolucionan de forma conjunta
La utilización de nuevos materiales ha y sinérgica.
permitido grandes avances en todos los
sectores. La industria automotriz (autopartes), Los materiales avanzados o inteligentes
la aeroespacial y aeronáutica, la construcción, poseen ciertas propiedades que pueden ser
la industria petrolera, la química, la medicina y modificados de manera controlada y reversible
biomedicina, los productos de consumo, entre por agentes externos como campos eléctricos,
otros, se han visto beneficiados con su uso. temperatura, campos magnéticos, entre otros.
Dichos materiales tienen aplicaciones diversas
Con el reconocimiento de la utilidad y la que pueden incluso permitir la creación de
necesidad de obtener nuevos materiales, se nanotecnología (Parajó et al., 2020).
concibieron nuevos procesos de fabricación,
nuevas técnicas de caracterización y nuevas Existen varias formas de clasificar cualquier
disciplinas científicas, permitiendo que hoy tipo de material y por lo tanto también lo hay
se disponga de materiales con propiedades en el caso de los nuevos materiales. Una de las
significativamente superiores a los tradicionales. clasificaciones más comunes es la siguiente,
atendiendo a sus propiedades y usos:
El desarrollo científico y tecnológico ha • Materiales estructurales.
promovido y a la vez se ha beneficiado
• Materiales funcionales.
grandemente del continuo avance de lo que
hoy se conoce como la ciencia e ingeniería • Nanomateriales.
de materiales. La conceptualización del uso de
En este compendio se particularizará en torno
los materiales ha pasado de un procesamiento
a los materiales funcionales y nanomateriales,
básico de materias primas disponibles en la
abordando sus características, funcionalidades
naturaleza hacia la formulación de materiales
y aplicaciones.
con propiedades a la medida, que se obtienen
y caracterizan con la ayuda de tecnologías
muy sofisticadas (Dávila et al., 2011). (Figura 2)
Compendio OCTI - julio de 2021
Figura 2. Desarrollo de nuevos materiales. / Tomado de Pexels (This Is Engineering)
8
Figura 3. Fabricación de materiales avanzados: molde conductor de grafito. / Tomado de SINC (Clarisa Guerra)
2.1 Materiales funcionales Los materiales funcionales son aquellos
La ciencia e ingeniería de los materiales empleados no por sus propiedades mecánicas,
abarcan no solamente a los materiales puesto que no son las mejores, sino por sus
tradicionales estructurales sino también a los propiedades ópticas, magnéticas, eléctricas,
materiales funcionales. Esta joven disciplina químicas, etc. (Figura 3).
es indispensable para potenciar la capacidad Pueden dividirse en:
industrial, la innovación tecnológica y mejorar - Biomateriales: Son aquellos materiales, la
la calidad de nuestras vidas. Nuevos y mejores mayoría de ellos estructurales (cerámicas,
materiales son una tecnología que puede metales, vítreos) que pueden colocarse en
estimular la innovación (Morán et al., 2020). el cuerpo sin que sean rechazados por este.
Se usan mucho en Medicina, para implantes,
Los nuevos materiales, y en general,
prótesis, tejidos blandos.
cualquier tipo de material, puede utilizarse
principalmente en dos tipos de aplicaciones: - Materiales fosforescentes: Son aquellos
estructurales y funcionales. Los materiales materiales que, al incidir un haz de electrones
estructurales se utilizan en aplicaciones que sobre ellos, son capaces de emitir luz,
requieren ciertas propiedades mecánicas mostrando imágenes de distintos colores en
específicas. Por otra parte, un material funcional función de sus características. Son por ejemplo
tiene el objetivo de satisfacer una función o el Óxido de itrio (Y2O3), o el Metasilicato de cinc
propiedad en particular, ya sea electrónica, (Zn2SiO4).
magnética, nuclear, óptica, etc. Debido a su - Cristales líquidos: empleados en la industria
naturaleza los materiales funcionales están telefónica y de dispositivos similares para
siempre presentes en el desarrollo de nuevas hacer pantallas planas y transparentes, ya
aplicaciones e invenciones (Dávila et al., 2011). que son materiales que pueden estructurarse
formando láminas finas que conducen la
Los materiales funcionales destacan sus corriente y son de bajo peso específico.
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propiedades eléctricas, magnéticas, acústicas, Podemos distinguir óxido de estaño dopado
ópticas, biológico-químicas o específicamente con indio o grafeno, el más importante.
mecánicas, que pueden ser alteradas con el
fin concreto de modificar sus propiedades - Imanes potentes: Aleaciones de neodimio-
macroscópicas. Se trata de materiales hierro-boro; o bien los de samario-cobalto,
inteligentes cuando estos cambios son posibles muy útiles por sus propiedades magnéticas,
en el material ya elaborado. Hoy en día, existe lo que permite crear imanes permanentes
una abundancia tan grande de materiales muy potentes.
polifacéticos que a veces resulta difícil
mantener la visión de conjunto (Kuhn, 2020).
9
Figura 4. Comparación de escalas biológicas y tecnológicas. Escala nanométrica. / Tomado de Wikipedia
2.2 Nanomateriales nanoestructurado) (ISO/TS 80004-2, 2015). La
La nanotecnología permite controlar y Comisión Europea recomienda considerar un
modificar la materia y los sistemas a escala nanomaterial como aquel material natural,
nanométrica (Figura 4) con el objetivo de incidental o manufacturado que tiene 50%
cambiar significativamente sus características o más de partículas con tamaño en el orden
respecto de las observadas a escala de 1 a 100 nm.
macroscópica (Ojeda et al., 2019).
Los nanomateriales difieren en sus
Según la Organización Internacional de propiedades físicas, químicas o biológicas
Estandarización (ISO), las dimensiones a de las sustancias a escala normal. Estos
nanoescala se definen en rango de 1 a 100 cambios se deben a su tamaño pequeño
nm aproximadamente, siendo el tamaño combinado con la energía superficial, dada
el parámetro clave para identificar un la cantidad de átomos en la superficie externa
nanomaterial. El prefijo “nano” es de origen del material y la cantidad reducida en el
griego y significa diminuto, enano, pequeño interior. Por otra parte, los electrones del
y se utiliza en el sistema internacional de material se distribuyen en distintos niveles
unidades para indicar un factor de 10-9 energéticos generando una estructura
(1nm = 1.10-9m) (ISO/TS 80004-2, 2015).
electrónica diferente a la original, apareciendo
fenómenos cuánticos que modifican las
Las primeras definiciones acerca del término
propiedades eléctricas, ópticas y magnéticas
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de nanomaterial aparecieron en la nueva
regulación para productos cosméticos en la del sistema (Ojeda et al., 2019).
Unión Europea en el año 2009. A partir de esta
definición diversos organismos internacionales Las aplicaciones de estos nanomateriales son
han propuesto definiciones de nanomateriales. indispensables en diferentes campos como
la industria textil, farmacéutica, alimenticia,
La ISO los define como un material que armamentística, robótica, informática,
tiene alguna dimensión externa a escala electrónica, mecánica y en la medicina,
nano (nanobjeto) o que tiene una estructura por mencionar algunos (Thiruvengadam
interna o superficial en nanoescala (material et al., 2018).
10CLASIFICACIÓN DE LOS NANOMATERIALES procesos industriales tales como pirolisis a la
La literatura presenta diferentes clasificaciones llama del negro de carbono, producción de
para los nanomateriales. Estos se pueden materiales a gran escala por procedimiento a
clasificar teniendo en cuenta su origen, de altas temperaturas (como el humo de sílice,
acuerdo a sus dimensiones, a su composición partículas ultrafinas de óxido de titanio y otros
química, a su utilidad en los alimentos, entre metales ultrafinos), procesos de combustión
otras. (diesel, carbón), obtención de pigmentos o en
procesos domésticos.
Clasificación según su origen (Ruiz, 2015). Nanomateriales generados de forma
voluntaria (nanomateriales manufacturados):
- Nanocompuestos de origen natural:
Estos son los producidos mediante
Algunos son de origen biológico, como por
nanotecnologías, es decir, son productos
ejemplo muchos virus y bacterias, y otros de
resultantes de procesos orientados a su
origen mineral o medioambiental como los
obtención. A grandes rasgos, la síntesis de
que contiene el polvo de arena del desierto o
nanopartículas es realizada mediante dos
las nieblas y humos derivados de la actividad
tipos de metodologías de obtención que se
volcánica o de fuegos forestales.
describen a continuación (Figura 5):
- Nanomateriales generados por la • Método descendente o “top-down”.
actividad humana: Aquellos en los que se va reduciendo
Estos pueden ser clasificados a su vez en el tamaño de las partículas a partir del
nanomateriales generados de forma voluntaria procesamiento de una partícula “padre” de
o involuntaria. tamaño no nanométrico, hasta alcanzar la
Nanomateriales generados de forma nanoescala.
involuntaria: En este grupo se incluyen • Método ascendente o “bottom-up”.
todas aquellas nanopartículas producidas Aquellos en los que las nanopartículas se
“no deseadas” resultado de la actividad obtienen de la combinación de átomos o
humana. Se producen en su mayoría en moléculas.
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Figura 5. Técnicas de síntesis de nanomateriales basados en carbono. / Tomado de Revista Repertorio de Medicina y Cirugía
11Clasificación de los nanomateriales funcionalidad específica (antimicrobianos,
utilizados en alimentos antioxidantes, reguladores de permeabilidad
y rigidez).
Los nanomateriales utilizados en alimentos se
clasifican en tres grupos diferentes (Ojeda et - Nanomateriales inorgánicos:
al., 2019): Son metales y óxido de metales, nanopartículas
de Ag, Fe, Se, TiO2, utilizados como aditivos,
- Nanomateriales orgánicos:
suplementos alimentarios o en el envasado.
Lípidos, proteínas y polisacáridos, utilizados
para encapsular vitaminas, antioxidantes, Clasificación de los nanomateriales
colorantes, saborizantes y preservadores, atendiendo a sus dimensiones
formando micelas, liposomas o nanoesferas,
etc. Tienen la ventaja de permitir mayor En función del número de dimensiones
ingestión, absorción, biodisponibilidad y que, en la estructura considerada, tengan
estabilidad en el organismo. carácter nanométrico, los nano-objetos se
pueden clasificar en nanomateriales 0D, 1D y
- Nanomateriales combinados 2D (Figura 6). Así mismo, también se definen
orgánico / inorgánico: los materiales nanoestructurados (Amaya &
Son los llamados funcionalizados de Quiroga, 2019; Gómez, 2018).
superficie, son agregados a una matriz por
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Figura 6. Clasificación de los nanomateriales de acuerdo con sus dimensiones. / Tomado de Dialnet
12Figura 7. Clasificación de los nanomateriales de acuerdo a su composición química. / Tomado de SCIelo.org
Clasificación de los nanomateriales de 2.2.1 Grafeno y nanotubos de
acuerdo a su composición química carbono
Otra clasificación de nanomateriales se Los nanomateriales pueden tener varias
realiza atendiendo a su composición química formas y estructuras, como esféricas, en forma
(Figura 7), entre los que se encuentran: Au: oro; de aguja, tubos, plaquetas, etc. En condiciones
Ag: plata; SiO2, dióxido de silicio; TiO2, dióxido ambientales las nanopartículas tienden a unirse
de titanio; SnO2, dióxido de estaño; CdSe, y formar aglomerados. Estos aglomerados
selenurio de cadmio (Jiménez & Chirino, 2018). tienen varias formas, desde estructura
dendrítica hasta cadenas o estructuras
Cuando se habla de nanomateriales se esféricas con tamaños normalmente en el
incluyen los materiales nanoestructurados, rango de los micrómetros. Entre los ejemplos
nanoporosos nanopartículas, nanopolvos, más destacados de nanomateriales se tienen
nanofibras, fullerenos, nanotubos de carbonos, los fullerenos, grafeno, nanotubos de carbono,
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nanohilos, dendrímeros, electrónica nuclear, nanofibras, esferas de carbono, etc (Torres &
puntos cuánticos y láminas delgadas. Su Madaí, 2020).
importancia radica en su tamaño, situado entre
la escala macroscópica y la escala atómica, y en • Grafeno
las propiedades nuevas que superan a otras ya Aunque el grafeno ha sido objeto de
existentes. Además de ser disruptivos, dando estudio durante varias décadas, se había
lugar a tecnologías que sustituyen otras ya considerado como un material teórico que se
existentes con menores costos de materias presuponía imposible de encontrar en estado
primas y de producción. libre en la naturaleza (Ghany et al., 2017).
13No fue hasta 2004 cuando los físicos Andre Puede producirse a partir de 4 métodos
Geim y Konstantin Novoselov, en una diferentes, por deposición química de vapor,
investigación llevada a cabo en la Universidad crecimiento epitaxial de grafeno, exfoliación
de Manchester, consiguieron desarrollar un mecánica de grafeno a partir de grafito a granel
sencillo método de aislamiento del grafeno a y reducción de derivados del grafeno como el
partir del grafito (Figura 8) y por ello fueron óxido de grafeno. El último método muestra
merecedores del Nobel de Física en 2010 (Lee el potencial para la producción de láminas de
et al., 2016). grafeno en las cantidades a granel que son
necesarias para la aplicación a los compuestos
(Artero, 2020).
El grafeno es el precursor de muchas otras
formas de carbono, es la unidad elemental
básica en 2D para construir todos los materiales
grafíticos de las demás dimensiones. Por
ejemplo, si las capas de átomos de carbono
las envolvemos a modo de forro de un balón,
arqueadas en estructuras de cero dimensiones
(0D), obtenemos fullerenos; si las enrollamos
cilíndricamente en estructuras 1D, darán lugar
a los nanotubos; finalmente, si superponemos
más de 10 capas tridimensionalmente (3D),
obtendremos el grafito (Figura 9) (Grupo
Graphenano, 2017).
Figura 8. Andre Geim y Konstantin Novoselov .
/ Tomado de NobelPrize.org
El grafeno está constituido por carbono en su
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forma más pura (Sorroza et al., 2018). Es una
lámina de átomos de carbono sp2 hibridados
de un solo átomo (Artero, 2020). Se trata de
un material singular debido a sus numerosas
aplicaciones en todos los campos en que se
desenvuelve el hombre. Presenta una enorme
capacidad para establecer redes complejas con
otros elementos, convirtiéndose en soporte Figura 9. Representación de la lámina de grafeno y los
para la química orgánica y la existencia de vida materiales carbonáceos derivados de este.
/ Tomado de Graphenano
en el planeta (Sorroza et al., 2018).
14El grafeno, siendo una alotropía del carbono, Su gran potencial tecnológico ya se
supone hoy en día uno de los grandes avances ha demostrado en pantallas táctiles,
de la nanotecnología. Dicho componente condensadores, dispositivos espintrónicos,
estructural del grafito posee propiedades que pilas de combustible, baterías, sensores,
lo han transformado en un material con un películas conductoras transparentes, circuitos
elevado potencial de cara al futuro. Entre las de alta frecuencia, en la eliminación de material
excelentes propiedades de este nanomaterial tóxico, electrónica molecular, almacenamiento
y conversión de energía, así como electrónica
bidimensional se encuentran sus propiedades
flexible. Industrias como la automotriz, tintas
térmicas, eléctricas, de fuerza, de elasticidad,
conductoras, entre otras, ya producen grafeno
toxicidad, entre otras (Rol, 2020).
en el orden de miles de toneladas por año
(Urcuyo et al., 2021).
Tanto el alótropo puro, como su forma oxidada,
son materiales de bajo coste, resistentes y de El elevado número de propiedades del
una elevada flexibilidad. Estas propiedades grafeno, o de forma más general de los
(Figura 10), junto con su fácil proceso de materiales basados en grafeno o derivados de
aislamiento y síntesis, los convierten en este, hacen que su espectro de aplicaciones
materiales versátiles y con potenciales sea muy amplio, prácticamente ilimitado, casi
aplicaciones en ámbitos muy diversos como la supeditados a las barreras de la imaginación
electrónica o la medicina (Rol, 2020). humana.
Compendio OCTI - julio de 2021
Figura 10. Propiedades del grafeno. / Tomado de Nobbot
15Para poder hacernos una idea de en cuántos sustituyendo a materiales contaminantes que
campos distintos puede aplicarse el grafeno, hoy en día nos vemos obligados a utilizar.
basta con echar un vistazo a nuestro alrededor.
Ordenadores, coches, teléfonos móviles y El grafeno es capaz de generar electricidad a
equipos de música son, por mencionar sólo través de la energía solar, lo que le convierte
algunos de ellos, cosas que encontramos en un material muy prometedor en el campo
frecuentemente en nuestra vida cotidiana en de las energías limpias. Si se construyeran con
las que el grafeno se podría llegar a aplicar. grafeno las placas solares, podrían generar
varias veces más energía por hora que
Por sus propiedades, el grafeno puede servir las actuales.
como material en la fabricación de aviones,
satélites espaciales o automóviles, haciéndolos No hay que olvidar su relevancia en el ámbito
más seguros. También en la construcción de la salud. Su futuro en terrenos como la
de edificios, pues los convertiría en más medicina se presenta realmente prometedor.
resistentes. Las investigaciones han demostrado que,
al ser funcionalizado, puede ser usado
Pero, sobre todo, destacan sus aplicaciones para transportar fármacos, contribuir para
(Figura 11) en el campo de la electrónica, donde la secuenciación de ADN, utilizarse como
a través de su capacidad para almacenar biosensores, servir para la creación de prótesis,
energía puede dotar a las baterías de una e incluso se podría aplicar para mejorar el
mayor duración y un menor tiempo de carga, tratamiento de algunas enfermedades y para
establecer conexiones más rápidas e incluso rastrear el entorno celular para la regeneración
contribuir a mejorar el medio ambiente de tejidos (Grupo Graphenano, 2017).
Compendio OCTI - julio de 2021
Figura 11 (a). Principales aplicaciones del grafeno. Esferas Digital y Electrónica. / Tomado de Nobbot
16Compendio OCTI - julio de 2021
Figura 11 (b). Principales aplicaciones del grafeno. Esferas Salud, Seguridad, Medio ambiente y otras. / Tomado de Nobbot
17• Nanotubos de carbono anillos de carbono hexagonal, pentagonal y
Los nanotubos de carbono son una lámina heptagonal como resultado de su hibridación
de grafito de un átomo de espesor (llamada sp2 y sp3. A su vez los nanotubos de carbono
grafeno) enrollada en un cilindro, con un helicoidales se pueden dividir en diversas
diámetro del orden nanométrico (Torres & categorías basadas en la naturaleza helicoidal
Madaí, 2020). Se han reportado varios tipos del material: hélice simple, doble o triple,
de nanotubos compuestos de diferentes de trenza, de espiral, de bobina, de resorte,
materiales, por ejemplo, el silicio o nitruro de etc. Los principales métodos de síntesis son:
Boro, pero generalmente el término se aplica ablación láser, descarga por arco eléctrico y
a nanotubos de carbono (CNTs, por sus siglas deposición química en fase vapor (Torres &
en inglés, Carbon Nanotubes). Son una forma Madaí, 2020).
alotrópica del carbono; su estructura puede
considerarse como una lámina de grafito Dependiendo de la forma en que estos
enrollada sobre sí misma (Piña & Enrique, 2020). nanotubos están enrollados y la manera
en cómo se conforma la lámina original,
Están constituidos por redes hexagonales
el resultado puede llevar a nanotubos de
de carbono curvadas y cerradas, formando
distinto diámetro y geometría interna (Piña
tubos de carbono nanométricos con una
& Enrique, 2020).
serie de propiedades físicas de gran valor que
fundamentan el interés que han despertado
En función de las capas que tienen de grafito,
en numerosas aplicaciones tecnológicas.
Son sistemas ligeros, huecos y porosos que con lo que están formados, pueden ser
tienen alta resistencia mecánica, y, por tanto, nanotubos de carbono de pared sencilla,
interesantes para el reforzamiento estructural que forman un cilindro hueco que resulta al
de materiales y formación de composites enrollarse una lámina de átomos de carbono
de bajo peso, alta resistencia a la tracción y (grafeno) sobre sí misma y nanotubos de
enorme elasticidad (Ruiz, 2015). carbono de pared múltiple que consiste
en capas de láminas de grafito enrolladas
Los nanotubos de carbono pueden exhibir concéntricamente con un espacio entre ellas
una variedad de formas, como recta, curva de 0.36nm, con un diámetro externo de 10 a
y helicoidal, debido a la existencia de los 50 nm (Ruiz, 2015) (Figura 12).
Compendio OCTI - julio de 2021
Figura 12. Tipos de nanotubos de carbono. / Tomado de Wikipedia.
18Propiedades de los nanotubos de carbono Sus excepcionales propiedades mecánicas,
Al ser estructuras “derivadas” de grafeno eléctricas y térmicas, su elevada relación de
presentan propiedades muy interesantes, por aspecto, baja densidad y gran flexibilidad,
ejemplo, electrónicas: son buenos conductores hacen de los nanotubos de carbono un
pues cada átomo de carbono tiene un electrón material muy atractivo en diferentes campos
deslocalizado, esta propiedad puede verse de aplicación. Los CNT se usan en una gran
alterada debido a impurezas y/o distorsiones variedad de aplicaciones como baterías
en su estructura y según sea esta, pueden recargables, sensores, piezas de automóviles y
ser conductores o semiconductores, e barcos (Figura 13). La alineación y ordenación
incluso mostrar su conductividad en varias de los CNT es un tema que despierta un gran
dimensiones. Además, se trata de un material interés ya que las propiedades mecánicas,
muy ligero, pero seis veces más resistente que térmicas, y eléctricas de estas macro estructuras
el acero, esto es debido a la hibridación de de CNT son muy inferiores a las de los CNT
sus átomos. Se ha demostrado teóricamente individuales. La introducción de los nanotubos
que muchas de sus propiedades dependen de carbono en matrices poliméricas para
directamente de su diámetro y de su estructura. mejorar los proequipamientos deportivos,
En cuanto a sus propiedades térmicas, como filtros de agua, etc. (Bernal et al., 2019).
su conductividad calorífica, puede llegar
a alcanzar valores de 6000 W/mK, es decir
más del doble del valor del diamante, o 15
veces superior a valores del cobre o la plata
(Liébana, 2020).
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Figura 13. Algunas aplicaciones de los nanotubos de carbono. / Tomado de DIGITAL.CSIC
19Figura 14. Placa con chips hechos de grafeno, para uso en neurociencias. / Tomado de YouTube.
3.Aplicaciones de nanomateriales en sectores de interés
3.1 Salud SARS-CoV-2, así como para contener el
Un sector tan sensible como la salud se ha brote. Estudios recientes se han dedicado
visto beneficiado por el desarrollo de las a la creación de estos sensores, entre los
tecnologías y materiales avanzados. Muchos cuales está el biosensor reportado por Seo
son los ejemplos que lo demuestran. et al. (2020), basado en Transistor de efecto
de campo (field-effect transistor - FET) para
Hoy el mundo entero se encuentra buscando detectar una de las proteínas del SARS-
respuestas y rápidas soluciones a una CoV-2, cuyo anticuerpo se puede anclar a un
pandemia que avanza sin regirse por tiempos electrodo de grafeno mediante el éster ácido
ni números. Todo lo que se ha investigado 1-pirenobutírico N-hidroxisuccinimida (PBASE).
en cuanto a tecnologías y buenas prácticas
necesita reinventarse, en medio de este El rendimiento del sensor se determinó
contexto los materiales avanzados, dentro utilizando proteínas antigénicas, virus
de ellos los que son basado en grafeno, cultivados y muestras de torunda nasofaríngea
cumplen roles significativos y son vías para dar de pacientes con Covid-19 (Figura 15). Se
soluciones a problemas puntuales. concluyó que el dispositivo es un método de
diagnóstico inmunológico altamente sensible
Un ejemplo de ello es su presencia en la para Covid-19 que no requiere pretratamiento
construcción de dispositivos de diagnóstico ni etiquetado de la muestra. Por lo tanto,
temprano y eficiente para la detección del proporciona una respuesta simple, rápida y
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Figura 15. Diagrama del procedimiento de operación del sensor FET Covid-19. / Tomado de MDPI.
20altamente receptiva en la detección del virus más efectiva las partículas dañinas, también
SARS-CoV-2 en muestras clínicas. Este tipo ha tenido una mayor demanda a medida que
de resultados confirma la versatilidad y valía continúa la pandemia (Kwak et al., 2021).
del grafeno.
Otra de las áreas donde los nanomateriales
Siguen siendo significativos los avances en han revolucionado la salud es en su cuidado
aras de frenar la pandemia y por tanto todo lo al generar herramientas para diagnosticar
que refiere al uso y mejora de dispositivos de y tratar las enfermedades desde dentro del
seguridad. Una nueva técnica para la creación cuerpo, a nivel celular o molecular. Para
de nanofibras ayuda a la producción en masa realizar diagnósticos tempranos, en ramas
segura y rentable de nanofibras poliméricas de como la imagenología se implementaron
alto rendimiento, dicha técnica de producción nanodispositivos utilizados como agentes de
conocida como “centrifugado múltiple” ha contraste y tintes fluorescentes, debido a sus
demostrado una tasa de producción de características químicas y físicas, las mismas
nanofibras por hora hasta 300 veces mayor que les confieren mejor dispersión óptica, buena
la del método convencional de electrohilado,
biocompatibilidad y la capacidad de unirse
teniendo aplicaciones potenciales, incluido
a diferentes ligandos, lo cual los convierte
el desarrollo de filtros de mascarilla para la
en dispositivos con múltiples funciones
protección contra el coronavirus.
pues se unen a las células blanco, generan
La avanzada técnica viene de la mano de la imagen para el diagnóstico y transportan
investigadores de KAIST (Instituto Avanzado medicamentos, permitiendo un tratamiento
de Ciencia y Tecnología de Corea), quienes han específico y eficiente.
mostrado que las nanofibras son buenos filtros
para mascarillas debido a que sus interacciones Es importante señalar que, aunque se
mecánicas con las partículas de aerosol le dan ha logrado un notable progreso en el
mayor capacidad para capturar más del 90% uso de nanopartículas para imágenes de
de las partículas nocivas, como el polvo fino y superresolución y seguimiento de una sola
las gotas que contienen virus. molécula, existen limitaciones importantes,
como son el tamaño relativamente grande de
Una pandemia como la de Covid-19 ha las nanopartículas y su complejidad química
acelerado la demanda en los últimos años de de superficie, características que dan lugar a
un mejor tipo de mascarilla facial. El filtro de dificultades en la administración intracelular
máscara a base de nanofibras de polímero dirigida y en el marcaje específico de dianas
(Figura 16), que puede bloquear de manera subcelulares (Gómez, 2019).
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Figura 16. Mascarilla de grafeno contra el coronavirus. / Tomado de Agencia SINC
21Es muy variada la aplicación de los encimas en vacunas; QDS= Puntos cuánticos
nanomateriales en el sector biomédico. La (por sus siglas en inglés quantum dots) usados
diversidad de nano–fármacos disponibles en la imagenología, un ejemplo son los de
favorece que puedan tener aplicaciones núcleo de Cadmio Telurio (CdTe) dopado con
diversas en su vía de administración, por sulfuro de Zinc (ZnS); FeONPs= nanopartículas
ejemplo: NTC= Nanotubos de carbono, son de óxido de hierro, para su uso efectivo en
comúnmente usados en la entrega dirigida protectores solares; AuNPs= nanopartículas
de fármacos por inhalación; VLPS= Partículas de oro; AgNPs= nanopartículas de plata,
Tipo Virus (por sus siglas en inglés Virus Like usado en la entrega dirigida de fármacos
Particles) para la transportación de genes y vía oral (Figura 17).
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Figura 17. Aplicación de nanomateriales de interés biomédico. / Tomado de ResearchGate
22Figura 18. Prótesis de retina basada en grafeno. / Tomado de Agencia SINC
Continuando con los avances más significativos
de los nanomateriales, se encuentra el uso
de los mismos en las diferentes ramas de la
medicina, este es el caso de la oftalmología,
donde su uso se hace patente en los implantes
de retina (Figura 18), pueden servir como
prótesis ópticas para personas ciegas cuyos
nervios ópticos están intactos (Paz, 2018).
De igual forma la ortopedia se ha visto
beneficiada con los avances realizados en el
campo de los nanomateriales, en el uso de
manos protésicas robóticas (Figura 19), donde
un sensor portátil fabricado con un compuesto
de celulosa y grafeno podría controlar las
manos protésicas robóticas (Paz, 2018).
Por otro lado, se puede ver su aplicabilidad en
dispositivos, como es el caso de sensores de
Figura 19. Prototipo de prótesis robótica de mano.
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bienestar flexibles, mediante estos dispositivos
/ Tomado de El Occidental
portátiles (parches, brazaletes, etc.) que
incorporan unos sensores basados en grafeno, ADN humano. Además, por ser carbono, se ha
se puede medir el ritmo cardíaco, temperatura demostrado que permite el crecimiento de
corporal, etc. (Paz, 2018). células, lo que lo convierte en un sustrato con
un potencial muy interesante para la medicina
El grafeno, presenta dentro de sus regenerativa o para la industria alimentaria
propiedades que es bactericida, capaz de (Mujal & Colom, 2021).
inhibir el crecimiento de microorganismos
como bacterias, virus y hongos, sin afectar al
233.2 Energía Dentro de los beneficios que se cuentan en
La conservación y la generación de energía sus paneles solares de grafeno se pueden
han sido para el hombre de mucho interés. Los mencionar:
paneles solares constituyen una tecnología • Exclusividad: esta tecnología de
que desde su surgimiento ha tenido completa grafeno es patentada por ZnShine, único
aceptación en la industria y el mercado, las fabricante en el mundo en utilizar hasta el
fuentes renovables de energía y en este momento esta aplicación.
caso, la solar, es la riqueza y el recurso más • Protección ante los agentes climáticos:
preciado con que cuenta el hombre para cuando llueve, los paneles normales siempre
hacer más fácil su vida en la tierra. Luego el quedan expuestos a una capa de agua que
grafeno es un material que ha venido a aportar al secarse conserva partículas de polvo.
nuevas propiedades a estas tecnologías Los paneles con recubrimiento de grafeno,
convirtiéndolas en verdaderas joyas de la vida. permiten que el agua se deslice, evitando que
se generen esas capas de mugre.
La aplicación de este nanomaterial en la
• Protección ante el polvo: ante la
fabricación de células solares fotovoltaicas
adhesión de polvo o mugre, estos paneles
garantiza a las mismas ligereza, flexibilidad y
ofrecen una gran ventaja, pues por ejemplo
rentabilidad en los costos (Figura 20).
si se estima que la vida útil de un panel es de
Debido a esta extraordinaria sensibilidad a la 20 a 25 años, al instalarlo en una carretera, por
luz, el grafeno también puede ser muy bien ejemplo, una zona arenosa, los agentes de la
empelado como material para la fabricación contaminación y la polución van quedando
de fotodetectores o en sistemas de visión adheridos al panel, reduciendo su eficiencia. En
nocturna, dado que el grafeno es un material un panel de grafeno, la adherencia del polvo
que puede reaccionar ante un intervalo de es menor, lo cual lo hace más eficiente en el
energía bastante amplio, desde la luz visible tiempo y reduce los costos de mantenimiento.
hasta los infrarrojos (Rodríguez, 2021). • Capacidad de radiación: en un panel
corriente, las capas de polvo disminuyen la
La compañía ZnShine Solar, el fabricante radiación que reciben y los hacen menos
líder de módulos fotovoltaicos, está presente eficientes. En los paneles de grafeno, esto
en Colombia desde 2018 y lleva a cabo esta no ocurre, pues conservan la capacidad de
tecnología, desarrollada y patentada a través aprovechar una gran cantidad de la radiación
de la compañía nacional Energía y Potencia. que reciben.
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Figura 20. Células solares fotovoltaicas hechas de grafeno. / Tomado de EcoInventos
24Figura 21. ZnShine Solar, proveedor global de soluciones fotovoltaicas. / Tomado de Zonnepanelen.net
• Limpieza: la lluvia es suficiente para Modos más novedosos para almacenar
garantizar la limpieza, lo cual no ocurre con energía atrapan los esfuerzos de los
un panel normal, pues a pesar de que esté investigadores y el grafeno constituye un
expuesto a la lluvia o se le haga una limpieza, material clave para llevar a cabo los proyectos
el polvo no se desprenderá fácilmente, por lo en curso. El Instituto Avanzado de Ciencia
cual requiere mayor frecuencia de limpieza y y Tecnología, perteneciente al Ministerio
un mantenimiento más complejo. de Ciencia de Corea del Sur (KAIST, por sus
• Las heces de las aves: las aves tienden siglas en inglés), desarrolla un condensador
a posarse en los paneles, depositando las híbrido acuoso rápido y potente basado en
heces en los módulos y evitando que pase la grafeno que puede conducir a un nuevo tipo
radiación. Esto también puede ocasionar los de sistema de almacenamiento de energía
denominados “puntos calientes” que en el (Ock et al., 2018).
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largo plazo podrían ocasionar cortocircuitos
El equipo ha desarrollado un dispositivo de
e incluso un daño total de la instalación. En
almacenamiento híbrido basado en grafeno
los paneles de grafeno, con el tiempo se van
con densidad de potencia 100 veces más
degradando las heces de las aves de una forma
rápido que las baterías convencionales, lo
más rápida que en un panel convencional.
que permite que se cargue en unos pocos
• Todo esto repercute en menores segundos. Los especialistas afirman que podría
gastos de operación, mayor eficiencia y una ser adecuado para pequeños dispositivos
mayor vida útil del panel (ZnShine Solar, 2020) electrónicos portátiles (Ock et al., 2018).
(Figura 21).
253.3 Medio ambiente atención para investigaciones. En un esfuerzo
El cuidado de la vida y la calidad de los constante el hombre busca sin descanso las
elementos que son vitales para la misma, formas en las que pueda extender este recurso
son de sumo valor para el hombre. Muchas por más generaciones.
investigaciones se han volcado a facilitar la
manera de hacer más limpio el medio ambiente En función de alcanzar esta meta, se
y en busca de las vías más rentables para ha desarrollado un nuevo sistema de
alcanzar la perdurabilidad por más tiempo de desalinización de agua basado en el uso de
la especie humana en esta gran casa de todos. láminas de grafeno perforadas. Estas láminas
disponen de agujeros que deben tener un
El cuidado de las aguas es conocido por un tamaño muy preciso, acorde al tamaño de
tema medular y, además, la limpieza de las las moléculas de agua y de las sales que
mismas, pues no siempre son las buenas arrastra, a las que se le incorporan otros
prácticas, hay mucha conciencia que hacer, elementos químicos que hace que los bordes
pero también muchos esfuerzos para lograr de estas pequeñísimas aperturas interactúen
una vida de calidad. químicamente con las moléculas de agua,
repeliéndolas o atrayéndolas.
Un equipo de científicos del Instituto Max
Planck de Sistemas Inteligentes (Alemania) y el Este nuevo sistema de depuración de agua
Institut de Bioenginyeria de Barcelona (IBEC) han empleando láminas de grafeno necesita para
desarrollado el prototipo, que se ha publicado funcionar de una presión mucho menor,
en la revista Nano Letters, Microrrobot de y, por lo tanto, su consumo energético es
grafeno mil veces más pequeño que un cabello considerablemente inferior que los sistemas
humano es capaz de eliminar los residuos de tradicionales basados en la ósmosis inversa,
plomo del agua contaminada (Figura 22). Al además de ser mucho más eficientes (Moreno
cabo de una hora de buceo el microrrobot et al., 2018).
absorbe el 95% de los residuos (Vilela et al.,
2016). Investigadores han sintetizado con éxito una
membrana de grafeno con poros cuyo tamaño,
El uso de los recursos naturales que en muchos forma y densidad se pueden modificar en la
casos no son renovables, como es el caso del nanoescala con precisión atómica. La presencia
agua potable, se ha convertido en un punto de de poros en el grafeno puede modificar sus
Compendio OCTI - julio de 2021
Figura 22. Microrrobot para eliminar residuos de plomo en aguas contaminadas. / Tomado de La Vanguardia
26propiedades básicas, empezando por hacerlo
permeable y útil como tamiz. Se trata de un
cambio de estructura que, combinado con las
propiedades intrínsecas de este material de un
átomo de grosor y más fuerte que el diamante,
lo convierte en un excelente candidato para
desarrollar filtros más duraderos, selectivos y
energéticamente eficientes para sustancias
extremadamente pequeñas, como gases de
efecto invernadero, sales o biomoléculas
(Moreno et al., 2018).
3.4 Electrónica
El área de las tecnologías y la electrónica
es una muy marcada en el desarrollo del
grafeno como componente base, gracias a
sus excelentes propiedades conductoras, de
flexibilidad, durabilidad y ligereza. Es el caso
de la fabricación de microprocesadores que Figura 23. Transistor de chipset de grafeno.
llevan incorporados transistores de grafeno, / Tomado de GizChina.it.
con el fin de fabricar una próxima generación
de ordenadores mucho más rápidos que los En el campo de la seguridad, la electrónica ha
actuales. desarrollado diversas soluciones para enfrentar
situaciones de peligro, robos y falsificaciones,
Los componentes electrónicos fabricados con y así poder ofrecer garantías a las personas
grafeno tienen la ventaja que apenas generan que usan algún dispositivo. En este caso se
efecto Joule, lo que se traduce en que se encuentra la empresa FlexEnable quienes
calienta muchísimo menos por la circulación han creado un sensor de huellas digitales
de la corriente eléctrica. Y, por si fuera poco, flexible capaz de generar una imagen de su
los transistores realizados con grafeno son huella dactilar en tiempo real (Figura 24). Sus
dispositivos muchísimo más ligeros de peso, aplicaciones pueden ir desde poder envolver
debido a la estructura interna del grafeno de
tipo bidimensional, donde la capa de grafeno
es finísima de tan sólo un átomo de espesor.
La incorporación de este nanomaterial en la
fabricación de transistores está permitiendo
conseguir dispositivos con una velocidad de
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conmutación muy elevada (Figura 23). Algunos
prototipos ya han alcanzado los 100 GHz, es
decir, más del doble de rápido que un transistor
de silicio de dimensiones comparables, aunque
se cree que podrían alcanzar velocidades
de 1.000 GHz, lo que está permitiendo
aumentar la rapidez de conmutación de
ordenadores y demás dispositivos electrónicos Figura 24. Prototipo de sensor de huellas FlexEnable.
(Rodríguez, 2021). / Tomado de Digital Trends
27dicho sensor alrededor de un volante, colocarlo Desde hace años las pantallas flexibles
en la parte posterior de su teléfono, o incluso han sido una ambición con la que las
una empuñadura de pistola, bloqueando marcas han soñado para poder crear ropa
el acceso para cualquier persona, que no y artículos inteligentes que se puedan
sea el propietario. El empleo del grafeno en adaptar a los seres humanos. Un equipo de
esta tecnología proporciona una capa base científicos surcoreanos ha logrado integrar
conductora, flexible y transparente, pero esta electrodos hechos de grafeno en una
vez se combina con diferentes transistores y
pantalla OLED, estos pequeños electrodos
sensores (Paz, 2018).
pueden ser dispuestos en paneles flexibles
con tecnología OLED lo cual podría dar un
Otra área donde se aplican materiales
vistazo al futuro de las pantallas flexibles en
tan versátiles como el grafeno es en
dispositivos móviles (Figura 25).
la confección de componentes para la
trasmisión de datos y la comunicación. Son
entonces sus propiedades adecuadas para
la próxima generación de las antenas Near
Field Communication (NFC, por sus siglas en
inglés) y que se traduce como Tecnología
Inalámbrica de Corto Alcance.
Una investigación del socio italiano CNR-
ISOF muestra que es posible usar grafeno
para producir antenas NFC totalmente
flexibles. Al combinar la caracterización del
material, el modelado computarizado y la
ingeniería del dispositivo, los investigadores
del Graphene Flagship diseñaron una
antena que podría intercambiar información
con dispositivos de comunicación de campo
cercano, como un teléfono móvil, que
coincida con el rendimiento de las antenas Figura 25. Pantalla flexible con tecnología OLED .
/ Tomado de MuyComputer
metálicas convencionales. Las antenas NFC
basadas en grafeno son químicamente Los científicos han remplazado los electrodos
inertes, altamente resistentes a miles de tradicionales de óxido de indio y estaño
ciclos de flexión y pueden depositarse en que se encuentran dentro de las pantallas
diferentes sustratos poliméricos estándar o OLED con electrodos hechos de grafeno, los
tejidos de seda. cuales miden 370 mm por 470 mm y que
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solo tienen un grosor de 5 nanómetros.
Un reto de la tecnología moderna es poder
remplazar metales con materiales reciclables Este tipo de descubrimiento podría dar paso
más ligeros, más baratos, que consuman a una nueva era de artículos y wearables,
menos energía y mejores. El grafeno puede, estos últimos conocidos como tecnologías
debido a sus propiedades, ser sustituto de uso cotidiano que se llevan siempre
eficaz de muchas materias primas en las encima, a los que se les ha incorporado un
industrias de la electrónica hoy (Graphene microprocesador (Boxall, 2017).
Flagship, 2018).
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