108 I+D El innovador material para desarrollar recubrimientos avanzados Las láminas de grafeno constituyen un nanomaterial en auge, perfilándose como uno de los materiales con más po- sibilidades de futuro desde que en 2010 el premio Nobel de Física fuera a parar a los rusos Andre Geim y Konstantin Novoselov, por sus trabajos pioneros en el desarrollo del grafeno. Este novedoso material derivado del grafito, con estructura laminar bidimensional y con el espesor de un átomo de carbono, presenta unas propiedades únicas de flexibilidad, conductividad y resistencia. Puede utilizarse bien como refuerzo —en el desarrollo de tintas conductoras para electrónica impresa— bien como elemento antiestático y otro tipo de aplicaciones de barrera en pinturas y bar- nices. Por otro lado, siendo altamente inerte, puede actuar como una barrera contra la corrosión, frente al agua y la difusión de oxígeno, mejorar las propiedades mecánicas de los recubrimientos y conseguir nuevas funcionalidades (ópticas, eléctricas, magnéticas, etc). Sin embargo, el grafeno forma aglomerados de varias micras, donde las fuertes interacciones entre láminas impiden su dispersión, reduciendo drásticamente su efectividad y modificando sus pro- piedades respecto al estado disperso, de ahí que su uso pueda verse restringido por límites de exfoliación y disper- sión del sistema resina/nanopartícula o, en este caso, resina/grafeno, representando la principal limitación en la preparación exitosa de nanocompuestos. Por ello, el Instituto Tecnológico de Óptica, Color e Imagen (AIDO) trabaja en el proyecto Grafecoat, cuyo objetivo es desarrollar metodologías de trabajo encaminadas a mejorar la dispersión de nanopartículas de grafeno en matrices poliméricas y sus posibles funcionalidades, evitando la formación de agregados y aumentando la compatibilidad entre las diferentes fases del nanocompuesto. Los resultados del proyecto sentarán las bases para el desarrollo de diversos recubrimientos funcionales con propiedades mejoradas para diferentes aplicaciones industriales. Los actuales avances del proyecto Grafecoat permiten concretar las técnicas más adecuadas para dispersión y tratamiento del grafeno y derivados. En estos momentos se han logrado las primeras dispersiones, cuya estabi- lidad se irá optimizando en los próximos meses. Además, se han realizado avances en la reducción del óxido de grafeno mediante tecnología láser, una técnica que al ser más eficiente se está posicionando frente a otras que emplean en la actualidad. El documento enumera los objetivos científicos y técnicos aplicables a los materiales relacionados con el grafeno, que incluyen cristales de dos dimensiones o compuestos híbri- dos. La identificación de nuevos materiales compuestos por una sola capa de átomos o su producción a gran es- cala sigue siendo motivo de una gran actividad entre los científicos del campo y la industria. El artículo detalla un amplio portfolio de nuevos dispositi- vos y tecnologías que serán posibles gracias a los mate- riales generados en base al grafeno, y analiza su integración en tecnologías actuales o nuevas aplicaciones disruptivas. Estas innovaciones abarcan casi todos los ámbitos de nuestras vidas, alcanzando las tecnologías de la información y la comunicación, la producción y alma- cenamiento de energía, el diseño de sensores, las aplica- ciones médicas o la producción de vehículos de transporte más económicos. Con propiedades únicas En un solo átomo de grosor, el grafeno reúne propieda- des únicas que podrían revolucionar diferentes campos científicos. Esta afirmación deja de ser retórica cuando se observa la producción científica (40.000 artículos en los últimos 3 años) y el número de patentes (14.000 desde 2006) desarrolladas en base a este material. El informe concluye que el grafeno protagoniza un campo en rápida evolución, condicionado, de momento, por la capacidad de perfeccionar los métodos de producción a gran escala. La velocidad con la que se pueda desarrollar todo el espectro de aplicaciones avanzadas dependerá de la velocidad con la que avance la ciencia de materiales para controlarlo. Así, las aplicaciones que requieran un grafeno menos puro, como las células solares flexibles o las tintas con- ductoras, son las primeras en llegar al mercado. En cual- quier caso, el consenso es amplio respecto a que los avances de los últimos años son suficientes para esperar nuevas aplicaciones relacionadas con el grafeno, que irán más allá de la simple mejora del rendimiento de otros ma- teriales industriales.I Referencia: Andrea C. Ferrari, et. al. Review Article: Science and technology roadmap for graphene, related two-dimen- sional crystals, and hybrid systems. Nanoscale, 2014, Accepted Manuscript. DOI: 10.1039/C4NR01600A. tecnología