La Universidad de Castilla-La Mancha descubre un método económico y sostenible de producir grafeno

La Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM), con Ester Vázquez Fernández-Pacheco como investigadora principal, ha descubierto un nuevo método para fabricar grafeno de manera económica y respetable con el medio ambiente, además de muy manchega: usan molinos para extraer esta sustancia.

El grafeno es un material que atrae mucho interés “debido a sus propiedades, entre las que se encuentra su alta resistencia, flexibilidad, biocompatibilidad y su buena conductividad térmica y eléctrica” nos explica Ester Vázquez, Directora del Instituto Regional de investigación Científica Aplicada (IRICA), en una entrevista con CMM.

Multitud de usos

El grafeno es una sustancia formada por una sola capa de átomos de carbono, dispuestos en una red hexagonal, similar al grafito. A algunos, este material no les dirá nada y otros, posiblemente, lo relacionen con móviles del futuro con baterías muy duraderas y pantallas que se doblan. Pero el grafeno no solo es un material codiciado en el campo de la electrónica.

Ester Vázquez apunta que el grafeno tiene “gran potencial en la bioquímica, donde su gran compatibilidad con los tejidos vivos augura posibles aplicaciones de calado social, como pueden ser la regeneración de tejidos, la preparación de dispositivos que interaccionen directamente con el tejido nervioso o el diseño de retinas artificiales”.

Pero su uso no termina aquí, “el grafeno puede usarse como refuerzo en la preparación de materiales para construcción de edificios, fabricación de aviones, satélites, etc", añade la investigadora de la UCLM. Además, puede contribuir "a mejorar el medio ambiente, en la eliminación de contaminantes y a su vez, en la utilización de fuentes alternativas de energía limpia como la energía solar".

Grafeno "dulce" y sostenible

Hasta el momento, las formas de producir grafeno utilizadas eran, por lo general, muy caras y, además, perjudiciales con el medio ambiente por los componentes usados.

“En los próximos años el grafeno se hará cada vez más presente en la industria y entre los consumidores” nos informa Ester Vázquez. Sin embargo, esto no es tan fácil, pues “para que exista una verdadera inmersión del grafeno en el mercado actual, principalmente se requiere asegurar su volumen de producción a un precio razonable y con métodos sostenibles, que es el cuello de botella que ahora mismo intentamos solucionar”.

Con este objetivo en mente, la UCLM ha logrado obtener grafeno de una manera peculiar: mezclando grafito y azúcar en un molino de bolas. Ester Vázquez nos explica este método: “con la síntesis de grafeno con azúcar es posible producir grafeno a gran escala, a un bajo coste y con un método respetuoso con el medio ambiente partiendo de grafito y glucosa. Utilizamos para ello un molino de bolas, un sistema ya estudiado por su versatilidad y relativa facilidad en el escalado industrial.”

Añade, también, que este proceso "está optimizado para reciclar y reutilizar la glucosa y el agua utilizada, por lo que es una transformación global de grafito en grafeno". Y tiene una gran ventaja: “debido al uso de glucosa como agente exfoliante, permite su uso directo en aplicaciones biológicas".

Este novedoso descubrimiento no es el final pues como asegura la profesora Vázquez "la síntesis de grafeno con glucosa es solo el principio de su evolución hacia materiales ecológicamente más sostenibles. Además, esta síntesis sirve como base para la investigación de otros tipos de funcionalizaciones y la preparación de otros materiales útiles en diversas aplicaciones".

Aún queda mucho por descubrir sobre el grafeno y sus aplicaciones. Ester Vázquez hace hincapié en que "no obstante, el grafeno tiene que integrarse a nivel industrial, dando respuesta a problemas que aún no han resuelto los materiales utilizados hasta ahora".

Proyecto Graphene Flagship

El proyecto Graphene Flagship, que ha financiado esta investigación de la universidad regional, involucra a más de 150 centros de toda Europa (entre los que se encuentra la UCLM) y tiene como objetivo "sacar el grafeno de los laboratorios y llevarlo a aplicaciones de la vida real.

Se trata de uno de los proyectos más grandes en la historia de la Unión Europea, con más de mil millones de euros de presupuesto y una duración de diez años.