Así se fabrica grafeno en el laboratorio de la Universidad de Granada



La Universidad de Granada ya produce grafeno. El “material del futuro”, como se conoce a esta sustancia, es objeto de investigación, fabricación y aplicación en el Laboratorio de Grafeno y Semiconductores Bidimensionales, inaugurado el pasado 21 de enero. Estas instalaciones, situadas en el Centro de Investigación en Tecnologías de la Información de las Comunicaciones (CITIC), colocan a la UGR entre las instituciones europeas punteras en esta materia.

Como explicó durante la puesta de largo del laboratorio el catedrático de la UGR y responsable del Grupo de Nanoelectrónica, Francisco Gamiz, el grafeno no es más que una capa monoatómica de grafito, el mineral de carbono que se utiliza, por ejemplo, en los lápices. “Un milímetro de grafito tiene aproximadamente tres millones de capas de grafeno. Lo que hoy hacemos aquí es intentar extraer una de estas capas”, detalló Gamiz. Sus propiedades “estructurales, eléctricas y técnicas”, dijo el responsable del laboratorio, son “espectaculares” y hacen del grafeno un material “idóneo para muchas aplicaciones”. Es duro, transparente, y conduce la electricidad y el calor. El problema, puntualizó el catedrático, “es intentar conseguir grandes cantidades que puedan tener una aplicación real”.

Es aquí donde entra en juego el principal objetivo del laboratorio: “Obtener grafeno del mayor tamaño posible”. Dispositivos electrónicos, pantallas táctiles flexibles, electrodos o biosensores capaces de detectar, por ejemplo, el Virus del Papiloma Humano, son algunas de sus futuras aplicaciones.

En la actualidad, tal y como detalló Francisco Gamiz, se considera grafeno el material formado por “hasta diez capas de átomos de carbono”. Conforme aumenta el tamaño del mineral, sus propiedades disminuyen en proporción. Es lo que ocurre cuando se utiliza uno de los métodos de fabricación que permite este laboratorio: la reducción de óxido de grafeno. La transparencia se reduce, pero se pueden transferir patrones sobre el grafeno gracias a un láser, “a muy bajo coste y sobre sustrato flexible”. Este es el principio que sustentará el futuro de los wearables, dispositivos electrónicos como relojes o ropa inteligente llamados a revolucionar la vida cotidiana.

Pese a las bondades del grafeno, su uso en estado puro presenta un inconveniente: “Es muy buen conductor”. Es por ello que no se pueden fabricar dispositivos electrónicos “tal y como los conocemos hoy día”. Estos requieren que el material regule el paso de electricidad. El flujo o interrupción de la corriente da lugar a los sistemas binarios con los que funcionan los aparatos. Debido a esta limitación, “se están buscando alternativas al grafeno, es decir, materiales flexibles formados por una monocapa que aporten eso que al grafeno le falta”. Los instrumentos y personal del CETIC también están preparados para investigar y producir estos compuestos.

En definitiva, son dos las líneas de trabajo que se desarrollarán en el Laboratorio de Grafeno y Semiconductores Bidimensionales: una básica, con la fabricación de grafeno de gran tamaño como objetivo, y una aplicada, centrada en las posibilidades de uso de grafeno y otros materiales.

De acuerdo con las cifras aportadas por la UGR, la puesta en funcionamiento de este centro ha supuesto una inversión superior al medio millón de euros. Pese a que la fabricación del grafeno no es cara, como comentó el responsable del grupo de investigación, el know-how, es decir, el conocimiento y su puesta en práctica, sí requieren mayores desembolsos.

Al margen de la aspiración internacional de este laboratorio, Francisco Gámiz planteó su deseo de que los hallazgos “repercutan en el tejido industrial local”. En la misma línea se manifestó el vicerrector de Investigación y Transferencia, Enrique Herrera, también presente en el acto: “Posiblemente sirva de centro de captación del talento, de recursos, de atención internacional para desarrollar trabajos aquí en Granada”.

En la inauguración, Herrera agradeció la labor de Francisco Gamiz —“uno de los puntales de la UGR” — y su equipo para la puesta en marcha de un laboratorio “especialmente singular, del que existen pocos en el mundo”. Esta apuesta, dijo Enrique Herrera, va en la línea marcada por el nuevo equipo de gobierno de la UGR para reforzarla “como una de las universidades punteras en investigación en las tecnologías de la información”.

Aún no se contemplan fechas para la producción en masa de grafeno. Lo que queda claro es que seguirá en boca de los científicos, también los de la UGR, en los próximos años. “Estoy seguro de que no será esta la última rueda de prensa que demos hablando de grafeno”, concluyó Herrrera.


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