Arnoldo Bautista Corral. 21 sept 2025. Phys.org Sólo para Ingenier@s
Un colega nos comparte este artículo publicado el 20 de septiembre de 2025 por la University of Nottingham, editado por Alexander Pol, republicado por Phys.org y traducido por nosotros para este espacio. Veamos de qué se trata…
Grafeno
El grafeno es un material formado por una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una malla hexagonal, similar a un panal de abeja. Es una lámina bidimensional extremadamente delgada —de apenas un átomo de grosor— pero con propiedades extraordinarias:
- Resistencia: es unas 200 veces más fuerte que el acero, aunque mucho más ligero.
- Conductividad eléctrica: supera al cobre.
- Conductividad térmica: transmite el calor de forma muy eficiente.
- Flexibilidad y transparencia: puede doblarse sin romperse y es casi transparente (absorbe solo un 2% de la luz).
Fue aislado en 2004 por André Geim y Konstantín Novosiólov, quienes recibieron el Premio Nobel de Física en 2010. Hoy en día, se utiliza en electrónica avanzada, baterías, supercondensadores, sensores, materiales compuestos ultrarresistentes, biomedicina y pantallas flexibles, entre otros campos.
Un grafeno “con defectos” útiles
Recientemente, investigadores descubrieron una nueva forma de producir grafeno introduciendo defectos estructurales controlados, lo que mejora su rendimiento para aplicaciones como sensores, baterías y electrónica.
El equipo de la University of Nottingham, la University of Warwick y Diamond Light Source desarrolló un proceso de un solo paso usando azupireno, una molécula cuya forma imita el tipo de defecto deseado en el grafeno. Con esta técnica, lograron crear películas de grafeno con una alta proporción de estos defectos y, además, controlar su cantidad ajustando la temperatura de crecimiento.
Según David Duncan, profesor asociado de Nottingham:
«Aunque el grafeno perfecto es notable, a veces resulta demasiado perfecto: interactúa poco con otros materiales y carece de propiedades electrónicas necesarias en la industria de los semiconductores. Nosotros usamos los defectos intencionalmente para añadir nuevas funcionalidades».
Estos defectos hacen que el grafeno:
- se adhiera mejor a otros materiales, útil como catalizador,
- mejore la detección de gases para sensores,
- y modifique sus propiedades electrónicas y magnéticas, abriendo la puerta a aplicaciones en semiconductores.
Avances y colaboración internacional
El Graphene Institute in Manchester demostró que es posible transferir este grafeno defectuoso a distintas superficies sin perder sus propiedades, un paso clave para su uso en dispositivos reales.
El proyecto reunió a especialistas del Reino Unido, Alemania y Suecia, quienes combinaron técnicas de microscopía, espectroscopía y simulación computacional en instalaciones como Diamond Light Source (Oxford), MAX IV (Suecia) y la supercomputadora ARCHER2 del Reino Unido.
El profesor Reinhard Maurer (University of Warwick) destaca:
«Seleccionand o cuidadosamente la molécula de partida y las condiciones de crecimiento, hemos mostrado que se pueden introducir imperfecciones en el grafeno de manera controlada».
El Dr. Tien-Lin Lee (Diamond Light Source) añade:
«Este estudio es un ejemplo de lo que puede lograrse gracias a la colaboración internacional. Ninguna técnica por sí sola habría permitido descubrir los mecanismos atómicos detrás de la formación de defectos en el grafeno».
Comentarios sobre: Sólo para Ingenier@s (762): Hongos del queso de cuevas revelan cómo las mutaciones genéticas impulsan un rápido cambio evolutivo
En la columna ‘Ingeniería para todos’ del rotativo ‘La Unión de Morelos’ se publicó el lunes 15 de septiembre de 2025, la traducción del siguiente artículo: “Hongos del queso de cuevas revelan cómo las mutaciones genéticas impulsan un rápido cambio evolutivo”
