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Cuando el grafeno se casa con la nanofibra

España y la República Checa han comenzado a cooperar en materia de nanotecnología. Hablamos con el profesor Miranda, director de Imdea-Nanociencia.

Imaginar como será la vida en un futuro a medio plazo siempre es un arriesgado ejercicio de imaginación, pero al menos desde el punto de vista tecnológico se sabe que nos esperan grandes avances en el campo de la robótica, la inteligencia artificial, el consumo energético y la nanotecnología.

El festival Future Port Prague, celebrado este jueves en la capital checa, permitió asomarse brevemente a esa nueva vida cotidiana que nos espera tras la puerta, presentando los últimos avances y prototipos de diversas empresas checas y extranjeras sobre todos estos campos.

Uno de los invitados extranjeros fue el profesor español Rodolfo Miranda, director del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados para Nanociencia (Imdea–Nanociencia). Así comentó para Radio Praga los motivos de su presencia en el Future Port.

“La embajada checa en Madrid organizó una reunión allí en Imdea Nanociencia entre científicos y empresarios checos y españoles sobre el tema de la nanotecnología. Fue una reunión muy provechosa, muy útil. Conocimos algo de lo que estaba en marcha en la República Checa. También los que vinieron pudieron conocer un poquito las cosas de Imdea. Y de ahí surgieron varios proyectos concretos de colaboración y la idea de organizar algo aquí en Praga en concreto”.

La presencia del profesor Miranda en el festival fue así una forma de presentación pública del inicio de la colaboración entre el Imdea y el clúster de laboratorios y empresas nanotecnológicas de la República Checa.

Así describe Miranda la naturaleza de los primeros trabajos conjuntos.

“El primer proyecto concreto, que acaba de ser aprobado por el Gobierno checo, es emplear una tecnología muy barata que ellos han desarrollado para producir nanofibras de muchas cosas distintas: de polímeros, de carbono... Por ejemplo, en las de polímero, introducir nanopartículas que le den alguna funcionalidad especial a estas nanofibras. O meter nanofibras de carbono que hagan que lo que te quede sea un polímero que sea conductor”.

Es decir, básicamente se trataría de producir un material sintético, un plástico, que además de ser ligero y resistente pueda conducir la electricidad, lo que tendría aplicaciones en diversos campos, uno de ellos la aeronáutica, detalle Miranda.

“Ahora mismo los aviones tienen una red, una malla interna de cobre que pesa un montón, en toda la estructura del avión, para que si cae un rayo en un ala o lo que sea, que la corriente se disperse. Es un montón, 50.000 amperios o así, es un disparate la corriente que lleva un rayo. Entonces si tú eres capaz de hacer un material de estos, ligero, que pueda conducir suficientemente bien la electricidad, que es difícil, no digo que lo vayamos a conseguir dentro de nada. Pero si tú haces eso, puedes reemplazar lo que ahora mismo pesa más en la estructura de un avión”.

Esto daría lugar a aeronaves más ligeras, que por tanto consumirían menos combustible, resultarían más baratas de mantener y contaminarían menos.

El grafeno, el material del futuro

En esta línea de colaboración checo-española, la parte checa aportaría su tecnología de nanofibras y la española su experiencia con el grafeno. De hecho Madrid es actualmente la segunda ciudad de Europa donde más se producen artículos científicos sobre este material después de Londres.

El grafeno, aunque es conocido desde los años 30, no fue redescubierto hasta 2010, cuando Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov describieron sus propiedades y ganaron con ello el premio Nóbel de Física. Se trata de una lámina de un solo átomo de espesor de átomos de carbono unidos en disposición hexagonal. Rodolfo Miranda nos explica algunas de sus propiedades.

 “Es el material más delgado que te puedas imaginar pero al mismo tiempo es el más fuerte, el que cuesta más romper, básicamente porque es perfecto, no tiene ningún átomo fuera de su sitio. Es flexible, transparente, muy buen conductor de la electricidad, mucho mejor que el cobre o cualquier otro material, y tiene propiedades muy psicodélicas. Por ejemplo, es completamente impermeable, ninguna molécula lo atraviesa, puedes hacer membranas que filtren lo que tú deseas. Los electrones, que es lo que conduce la corriente eléctrica, se propagan en el interior de esta placa súper delgada de grafeno a una velocidad increíble: solo 300 veces más lento que la velocidad de la luz en el vacío, eso quiere decir que los electrones se propagan en grafeno más rápido que la luz en la mayor parte de los materiales”.

Así pues, un cable eléctrico de cobre recubierto de grafeno conduciría la electricidad de forma mucho más eficiente, ahorrando energía. Al mismo tiempo abre las puertas a una nueva fase de la electrónica, prosigue Miranda.

 “Tienes estos electrones que se propagan casi a la velocidad de la luz, casi como si no tuvieran masa. Así que puedes hacer transistores que conmutan con una velocidad enorme, en un rango de frecuencia inalcanzable hasta ahora, los teraherzios, que es un rango de frecuencias enorme. Si puedes generar teraherzios y detectarlos, que es lo que pueden hacer estos dispositivos de grafeno, puedes abrir toda una electrónica en un rango de frecuencias que nunca se ha hecho hasta ahora”.

Una radiación de teraherzios, que contiene muy poca energía, penetra a través de todo. Se podría por ejemplo hacer un escáner para los aeropuertos que viera absolutamente todo, incluso los objetos de plástico, acelerando así el chequeo en el punto de control de equipaje.

El grafeno tiene otras muchas aplicaciones en diferentes campos, desde las pantallas táctiles de los móviles hasta la fotografía. En el proyecto checo-español en el que se haya involucrado Miranda, el grafeno podría ser la clave para dotar a las fibras de polímero de la conductividad eléctrica deseada.

El futuro es nano

La fuerte presencia de las empresas nanotecnológicas en el festival Future Port, donde cuentan con un pabellón propio, evidencia para Rodolfo Miranda la apuesta que está realizando el país hacia este tipo de desarrollo tecnológico.

“Estos tipos se están moviendo muy bien en Chequia, están revitalizando la tradición industrial que siempre tuvo Checoslovaquia, Bohemia antes de todo esto, es una tradición de cientos de años pero de industria pesada. Han tenido en los últimos años gente muy bien preparada, en líneas de montaje de coches o lo que sea, eso es relativamente fácil de organizar. Pero estos están pensando seriamente que no te puedes quedar ahí”.

La nanotecnogía aportaría precisamente un valor añadido a la industria checa, opina Miranda, lo que la situaría en un nivel superior. En este sentido e profesor espa¿nol admira la implicaci¡on del Gobierno checo en el estímulo y la promoción de esta rama de investigación. Sin ir más lejos la cooperación checo española en tecnología fue auspiciada por una entidad pública: el Centro Checo de Madrid.

Precisamente la manipulación de los materiales a nivel molecular está en sus inicios, dando sus primeros balbuceos, y Miranda se muestra seguro de que la cantidad de aplicaciones se irá multiplicando en los próximos años.

“Ya hay una infinidad de posibilidades, y en algunos terrenos en los que ya está aquí la cosa, por ejemplo en medicina. El programa más importante que nosotros tenemos en Imdea-Nanociencia de acción es en la medicina. Y ya estamos haciendo las pruebas en los hospitales, con seres humanos. La nanotecnología es como un tsunami, las primeras olas ya están llegando a la playa”.

Tanto en ocio como en salud, arquitectura, computación o transporte. No hay ámbito humano que no sea susceptible de verse afectado por las nuevas aplicaciones derivadas del conocimiento de ese fascinante cosmos que es el mundo de lo increíblemente pequeño.

Imaginar como será la vida en un futuro a medio plazo siempre es un arriesgado ejercicio de imaginación, pero al menos desde el punto de vista tecnológico se sabe que nos esperan grandes avances en el campo de la robótica, la inteligencia artificial, el consumo energético y la nanotecnología.

El festival Future Port Prague, celebrado este jueves en la capital checa, permitió asomarse brevemente a esa nueva vida cotidiana que nos espera tras la puerta, presentando los últimos avances y prototipos de diversas empresas checas y extranjeras sobre todos estos campos.

Uno de los invitados extranjeros fue el profesor español Rodolfo Miranda, director del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados para Nanociencia (Imdea–Nanociencia). Así comentó para Radio Praga los motivos de su presencia en el Future Port.

“La embajada checa en Madrid organizó una reunión allí en Imdea Nanociencia entre científicos y empresarios checos y españoles sobre el tema de la nanotecnología. Fue una reunión muy provechosa, muy útil. Conocimos algo de lo que estaba en marcha en la República Checa. También los que vinieron pudieron conocer un poquito las cosas de Imdea. Y de ahí surgieron varios proyectos concretos de colaboración y la idea de organizar algo aquí en Praga en concreto”.

La presencia del profesor Miranda en el festival fue así una forma de presentación pública del inicio de la colaboración entre el Imdea y el clúster de laboratorios y empresas nanotecnológicas de la República Checa.

Así describe Miranda la naturaleza de los primeros trabajos conjuntos.

“El primer proyecto concreto, que acaba de ser aprobado por el Gobierno checo, es emplear una tecnología muy barata que ellos han desarrollado para producir nanofibras de muchas cosas distintas: de polímeros, de carbono... Por ejemplo, en las de polímero, introducir nanopartículas que le den alguna funcionalidad especial a estas nanofibras. O meter nanofibras de carbono que hagan que lo que te quede sea un polímero que sea conductor”.

Es decir, básicamente se trataría de producir un material sintético, un plástico, que además de ser ligero y resistente pueda conducir la electricidad, lo que tendría aplicaciones en diversos campos, uno de ellos la aeronáutica, detalle Miranda.

“Ahora mismo los aviones tienen una red, una malla interna de cobre que pesa un montón, en toda la estructura del avión, para que si cae un rayo en un ala o lo que sea, que la corriente se disperse. Es un montón, 50.000 amperios o así, es un disparate la corriente que lleva un rayo. Entonces si tú eres capaz de hacer un material de estos, ligero, que pueda conducir suficientemente bien la electricidad, que es difícil, no digo que lo vayamos a conseguir dentro de nada. Pero si tú haces eso, puedes reemplazar lo que ahora mismo pesa más en la estructura de un avión”.

Esto daría lugar a aeronaves más ligeras, que por tanto consumirían menos combustible, resultarían más baratas de mantener y contaminarían menos.

El grafeno, el material del futuro

En esta línea de colaboración checo-española, la parte checa aportaría su tecnología de nanofibras y la española su experiencia con el grafeno. De hecho Madrid es actualmente la segunda ciudad de Europa donde más se producen artículos científicos sobre este material después de Londres.

El grafeno, aunque es conocido desde los años 30, no fue redescubierto hasta 2010, cuando Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov describieron sus propiedades y ganaron con ello el premio Nóbel de Física. Se trata de una lámina de un solo átomo de espesor de átomos de carbono unidos en disposición hexagonal. Rodolfo Miranda nos explica algunas de sus propiedades.

 “Es el material más delgado que te puedas imaginar pero al mismo tiempo es el más fuerte, el que cuesta más romper, básicamente porque es perfecto, no tiene ningún átomo fuera de su sitio. Es flexible, transparente, muy buen conductor de la electricidad, mucho mejor que el cobre o cualquier otro material, y tiene propiedades muy psicodélicas. Por ejemplo, es completamente impermeable, ninguna molécula lo atraviesa, puedes hacer membranas que filtren lo que tú deseas. Los electrones, que es lo que conduce la corriente eléctrica, se propagan en el interior de esta placa súper delgada de grafeno a una velocidad increíble: solo 300 veces más lento que la velocidad de la luz en el vacío, eso quiere decir que los electrones se propagan en grafeno más rápido que la luz en la mayor parte de los materiales”.

Así pues, un cable eléctrico de cobre recubierto de grafeno conduciría la electricidad de forma mucho más eficiente, ahorrando energía. Al mismo tiempo abre las puertas a una nueva fase de la electrónica, prosigue Miranda.

 “Tienes estos electrones que se propagan casi a la velocidad de la luz, casi como si no tuvieran masa. Así que puedes hacer transistores que conmutan con una velocidad enorme, en un rango de frecuencia inalcanzable hasta ahora, los teraherzios, que es un rango de frecuencias enorme. Si puedes generar teraherzios y detectarlos, que es lo que pueden hacer estos dispositivos de grafeno, puedes abrir toda una electrónica en un rango de frecuencias que nunca se ha hecho hasta ahora”.

Una radiación de teraherzios, que contiene muy poca energía, penetra a través de todo. Se podría por ejemplo hacer un escáner para los aeropuertos que viera absolutamente todo, incluso los objetos de plástico, acelerando así el chequeo en el punto de control de equipaje.

El grafeno tiene otras muchas aplicaciones en diferentes campos, desde las pantallas táctiles de los móviles hasta la fotografía. En el proyecto checo-español en el que se haya involucrado Miranda, el grafeno podría ser la clave para dotar a las fibras de polímero de la conductividad eléctrica deseada.

El futuro es nano

La fuerte presencia de las empresas nanotecnológicas en el festival Future Port, donde cuentan con un pabellón propio, evidencia para Rodolfo Miranda la apuesta que está realizando el país hacia este tipo de desarrollo tecnológico.

“Estos tipos se están moviendo muy bien en Chequia, están revitalizando la tradición industrial que siempre tuvo Checoslovaquia, Bohemia antes de todo esto, es una tradición de cientos de años pero de industria pesada. Han tenido en los últimos años gente muy bien preparada, en líneas de montaje de coches o lo que sea, eso es relativamente fácil de organizar. Pero estos están pensando seriamente que no te puedes quedar ahí”.

La nanotecnogía aportaría precisamente un valor añadido a la industria checa, opina Miranda, lo que la situaría en un nivel superior. En este sentido e profesor espa¿nol admira la implicaci¡on del Gobierno checo en el estímulo y la promoción de esta rama de investigación. Sin ir más lejos la cooperación checo española en tecnología fue auspiciada por una entidad pública: el Centro Checo de Madrid.

Precisamente la manipulación de los materiales a nivel molecular está en sus inicios, dando sus primeros balbuceos, y Miranda se muestra seguro de que la cantidad de aplicaciones se irá multiplicando en los próximos años.

“Ya hay una infinidad de posibilidades, y en algunos terrenos en los que ya está aquí la cosa, por ejemplo en medicina. El programa más importante que nosotros tenemos en Imdea-Nanociencia de acción es en la medicina. Y ya estamos haciendo las pruebas en los hospitales, con seres humanos. La nanotecnología es como un tsunami, las primeras olas ya están llegando a la playa”.

Tanto en ocio como en salud, arquitectura, computación o transporte. No hay ámbito humano que no sea susceptible de verse afectado por las nuevas aplicaciones derivadas del conocimiento de ese fascinante cosmos que es el mundo de lo increíblemente pequeño.

Fuente: http://www.radio.cz/es/rubrica/notas/cuando-el-grafeno-se-casa-con-la-nanofibra