¿Dónde se encuentra el grafeno en España?

Antena NFC basada en grafeno – MWC 2016

La popularidad del grafeno comenzó cuando Andre Geim y Konstantin Novoselov ganaron el Premio Nobel de Física 2010 por descubrir el material. Sin embargo, su trabajo se había publicado años antes, en octubre de 2004. Desde entonces, y posteriormente cuando ganaron el prestigioso galardón que dio fama al nuevo material, empresas y centros de investigación han mejorado su conocimiento y sus técnicas de fabricación.

España ocupa un lugar especial en este escenario como productor y exportador de grafeno. Varias empresas nacionales han alcanzado un grado de especialización muy alto. Tanto es así que a finales de 2011, justo un año después de la concesión del Nobel, el Instituto Español de Comercio Exterior (ICEX) declaró que España era el país que más exportaba este material en toda Europa.

Si el precio del centímetro cuadrado de grafeno se sitúa ahora entre los 10 y los 50 euros, el director general de Graphenea, Jesús de la Fuente, cree que cuando la demanda crezca, el coste puede bajar a 50 céntimos o menos. Por su parte, la empresa riojana Avanzare se ha convertido en el mayor productor mundial. La filosofía de la empresa es vender a compradores que demandan grandes cantidades, a diferencia de los laboratorios, cuyos pedidos suelen ser modestos porque sólo utilizan muestras para la investigación.

AIXTRON- Tecnología de grafeno CVD industrial – MWC 2016

Raúl Arenal, investigador de ARAID y jefe de grupo de la Universidad de Zaragoza, socio de Graphene Flagship, utilizó la microscopía electrónica para estudiar los cambios que se producen durante la reducción del grafeno. Sus dos artículos recientes podrían ayudar a los científicos a diseñar nuevos materiales con propiedades cuidadosamente adaptadas.

El óxido de grafeno (GO) se utiliza actualmente de forma habitual en el buque insignia del grafeno y más allá. Reducimos el GO para que sus propiedades sean más uniformes, con menos defectos, haciéndolo más similar en términos de estructura y propiedades al grafeno prístino. Esta transformación mejora su conductividad térmica y eléctrica, entre otras propiedades, útiles para aplicaciones en campos como el almacenamiento de energía, la electrónica, el tratamiento del agua y la detección.

Hice mi doctorado en la Universidad de París, mientras trabajaba en el CNRS, socio de Graphene Flagship, en Francia. Después me trasladé a Chicago para realizar un postdoctorado, y luego volví al CNRS y trabajé allí como investigador durante cuatro años. Fue entonces cuando me fui de año sabático al socio de Graphene Flagship, la Universidad de Zaragoza, en España, que es donde estoy hoy.

Amaia Zurutuza de Graphenea en España

La Fundación Phantoms, con sede en Madrid, España, centra sus actividades en la Nanociencia y la Nanotecnología (N&N) y actualmente es un actor clave en la estructuración y el fomento de la excelencia europea y la mejora de las colaboraciones en estos campos. La Fundación Phantoms, una organización sin ánimo de lucro, da un perfil de gestión de alto nivel a proyectos científicos nacionales y europeos (ha participado en 11 proyectos europeos en los últimos 10 años, ya sea como coordinador o como socio) y proporciona una plataforma innovadora para la difusión, la transferencia y la transformación del conocimiento básico de la nanociencia, reforzando la investigación interdisciplinar en nanociencia y nanotecnología y catalizando la colaboración entre grupos de investigación internacionales.

El Institut Catala de Nanociencia I Nanotecnologia (ICN2) es un instituto de investigación emblemático dentro de la red de centros CERCA, creada y apoyada por la Generalitat de Catalunya para elevar la ciencia catalana al primer nivel internacional. Los patronos del ICN2 son el Gobierno de Cataluña (Generalitat), el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB). Sus actividades principales son la investigación básica y aplicada de frontera en nanociencia y nanotecnología, la transferencia de tecnología y la divulgación pública. En la actualidad, el ICN2 cuenta con unos 200 empleados de más de 30 países, de los cuales unos 170 son investigadores. Además de los grupos teóricos y experimentales que participan en el proyecto, las actividades del ICN2 en grafeno incluyen la gestión térmica, la fotovoltaica, los biosensores y las aplicaciones energéticas, y reúnen a unos 40 investigadores (personal permanente, postdoc y estudiantes de doctorado). Los logros del ICN2 fueron reconocidos en 2014 con la acreditación de Centro de Excelencia Severo Ochoa, el premio más prestigioso destinado a los centros de investigación en España.

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Esa es la historia en desarrollo del grafeno, un material sorprendente que puede encontrarse en la mina de los lápices. La “mina” de los lápices es en realidad una mezcla de arcilla y el material grafito. El grafito está compuesto en su totalidad por el elemento carbono y está formado por capas apiladas de grafeno. El grafeno es una capa de un átomo de carbono con los átomos dispuestos en una estructura de panal, y sus propiedades son extraordinariamente diferentes a las del grafito.

Los científicos ya habían descubierto estructuras de carbono de una sola capa, como las láminas enrolladas de carbono conocidas como nanotubos y las bolas huecas de carbono comúnmente llamadas fullerenos o bucketballs. Pero pocos creían que se pudieran producir láminas de carbono individuales: Se pensaba que eran demasiado inestables.

Ahí es donde entraron Andre Geim y Konstantin Novoselov. Tomaron un trozo de grafito y utilizaron cinta adhesiva para despegar capa tras capa. Geim y Novoselov analizaron lo que quedaba y encontraron grafeno. Por su descubrimiento, publicado en 2004, recibieron el Premio Nobel de Física en 2010.