Grafeno “low cost”, ¡con aceite de cocina!

Grafeno, científicos australianos crean un método rápido y barato para producirlo, el cristal del carbono 200 veces más fuerte que el acero y considerado como material del futuro, a partir del aceite de las habas de la soja, uno de los óleos más versátiles en la cocina y consumidos en el mundo.
La nueva tecnología 'GraphAir' proporciona un método más rápido y barato para producir grafeno. Foto: CSIRO, AustraliaLa nueva tecnología "GraphAir" proporciona un método más rápido y barato para producir grafeno. Foto: CSIRO, Australia

 

– Grafeno en “este nuevo proceso utiliza el aire ambiental y transforma el aceite de soja en películas de este material, el grafeno, en un solo paso y es rápido, sencillo y seguro”, según el científico Zhaojun Han, de la Organización de Investigación Científica e Industrial de Australia (CSIRO) y coautor del trabajo.

– “El grafeno se produce habitualmente en un ambiente altamente controlado y con gases comprimidos explosivos, mediante un proceso que requiere largas horas de funcionamiento a altas temperaturas y un extenso procesamiento al vacío”, informa a Efe Rachael Vorwerk, del CSIRO.

– Según Vorwerk, el principal escollo en la comercialización del grafeno, el material más fuerte que se conoce y con excelentes propiedades electrónicas, mecánicas, térmicas y ópticas, “ha sido el elevado costo de producirlo con una calidad apropiada a gran escala, ¡hasta ahora!”, enfatiza.

 

Ricardo Segura

 

El aceite obtenido de las habas de la soja o soya, es uno de los óleos comestibles más utilizados en el mundo y lo contienen margarinas, mantequillas, mayonesas, aderezos para ensaladas, salsas, alimentos congelados, sucedáneos de productos lácteos y cárnicos y productos de panadería, según la asociación agrícola United Soybean Board, USB (https://unitedsoybean.org) .

Científicos australianos han utilizado este popular aceite para producir de un modo más económico uno de los materiales más prometedores a nivel tecnológico y, a la vez, uno de los más complejos y costosos de producir: el grafeno.

El grafeno es un material de carbono, que tiene un átomo de espesor, y su composición delgada y su alta conductividad permiten utilizarlo en aplicaciones que van, desde la electrónica miniaturizada hasta los dispositivos biomédicos, según la Organización de Investigación Científica e Industrial de Australia (CSIRO) cuyos científicos han liderado este trabajo.

Estas propiedades del grafeno también permiten fabricar conexiones de alambre más delgadas, proporcionando amplios beneficios para las computadoras, paneles solares, baterías, sensores y otros dispositivos, aunque hasta ahora su alto costo de producción ha sido el principal obstáculo para comercializarlo, según el CSIRO (www.csiro.au) .

LAS CLAVES: ACEITE DE COCINA Y AIRE AMBIENTAL.

“El grafeno se produce habitualmente en un ambiente altamente controlado con gases comprimidos explosivos, mediante un proceso que requiere largas horas de funcionamiento a altas temperaturas y un extenso procesamiento al vacío”, informa a EFE Rachael Vorwerk, portavoz de esta agencia gubernamental australiana.

Ahora los científicos del CSIRO han desarrollado una nueva tecnología denominada “GraphAir” que elimina la necesidad de un ambiente altamente controlado y que genera una película de grafeno en el aire del ambiente, con un precursor natural (sustancia necesaria para producir otra al ser procesada), haciendo su producción más rápida y sencilla, según señalan.

“Este nuevo proceso, que transforma el aceite de soja -un material natural y renovable – en películas de grafeno en un solo paso es rápido, sencillo, seguro, potencialmente escalable y puede integrarse en los sistemas de producción actuales”, según el científico del CSIRO, Zhaojun Han, coautor del trabajo.

El doctor Zhaojun Han espera que esta nueva tecnología reduzca el costo de la producción y posibilite nuevas aplicaciones de este material.

“Con el calor, el aceite de soja se descompone en una serie de compuestos de carbono que son esenciales para sintetizar el grafeno”, añade el doctor Dong Han Seo, científico de CSIRO y coautor del estudio.

Según el CSIRO el grafeno tiene excelentes propiedades electrónicas, mecánicas, térmicas y ópticas, y sus aplicaciones potenciales incluyen la purificación, las energías renovables, los sensores y la medicina personalizada.

MATERIAL MUY COSTOSO, HASTA AHORA

“Este material hecho de carbono, que tiene un átomo de espesor y una transparencia óptica del 97,3 por ciento y es el más fuerte que existe en la Tierra, ya es muy útil en la vida real, permitiendo, desde fabricar membranas para filtrar agua, hasta mejorar el rendimiento de una batería o fabricar paneles solares más baratos”, informa a Efe, Rachael Vorwerk, portavoz del CSIRO.

Según Vorwerk, hasta ahora el principal escollo en la comercialización del grafeno ha sido el elevado costo de producirlo con una calidad apropiada a gran escala, mediante un sistema en el que llega a operarse a temperaturas de hasta 1.000 grados centígrados, durante horas.

“Pero eso ha sido así ¡hasta ahora!”, enfatiza Vorwerk.

La nueva tecnología “low cost” desarrollada junto con las universidades de Sidney, la Tecnológica de Sidney y la Tecnológica de Queensland, consigue producir películas de grafeno compuestas por una o unas pocas capas en un solo paso, usando aceite de soja y aire ambiental, y con un coste de producción de una fracción del precio corriente, según asegura Vorwerk.

Además, los investigadores han ensayado producir grafeno a partir de otros precursores que contienen triglicéridos (carbón) como la mantequilla o los aceites escurridos de la barbacoa, “lo que implica que en el futuro podremos convertir algunos residuos de nuestra comida en uno de los materiales más fuertes del mundo y sirve para limpiar el medioambiente”, según Vorwerk.

El grafeno es un material bidimensional, unas 100.000 veces más delgado que el cabello humano, y consiste en una capa de átomos de carbono fuertemente cohesionados y dispuestos en una superficie uniforme, ligeramente ondulada, con una apariencia semejante a la de un panal de abejas por su configuración atómica hexagonal, según Graphenano (http://graphenano.com) .

De acuerdo a esta compañía es el material más fuerte, resistente, elástico, y dotado de la mayor conductividad eléctrica y térmica que se conoce, lo que le permite disipar el calor y soportar intensas corrientes eléctricas sin calentarse y, al ser carbono puro, es abundante en la naturaleza y completamente ecológico.

“El grafeno tiene una resistencia 200 veces superior al acero, una conductividad térmica y eléctrica mayor que la del cobre o la plata y una transparencia similar a la del vidrio, puede enrollarse, soporta la radiación ionizante, resiste la penetración de líquidos y gases, excepto el agua, y es bactericida , aunque permite el crecimiento de la células biológicas sin ser tóxico”, añade Vorwerk.

Por todo ello, este material promete miles de aplicaciones en sectores muy dispares. Se cree que sustituirá en la próxima década a materiales tan importantes como el silicio y su espectro de posibilidades de una amplitud y versatilidad tal que inaugura una verdadera revolución tecnológica, según Graphenano.

“Nuestro descubrimiento permitirá que las distintas aplicaciones del grafeno, un material extremadamente delgado y conductor, sean más accesibles”, remacha a EFE Zhaojun Han, desde Linfield (New South Wales, Australia).

Actualmente el CSIRO, una organización de investigación industrial con una experiencia significativa en trabajar con el sector privado en el desarrollo e investigación de tecnologías para llevarlas al mercado, está buscando asociarse con la industria para encontrar nuevos usos para este grafeno de alta calidad hecho con aceite de soja, según adelanta este científico. EFE/REPORTAJES

 
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