El grafè, un nou material amb noves propostes

«En la digitalització creixent en què ens trobem sotmesos, el grafè es proposa com a solució per a qüestions tècniques i, tant de bo, socials»

per Cristina Junyent, 27 de febrer de 2016 a les 00:01 |
Aquesta informació es va publicar originalment el 27 de febrer de 2016 i, per tant, la informació que hi apareix fa referència a la data especificada.
El procés de digitalització és irreversible. Cada cop fem més coses amb el mòbil: ha esdevingut un petit ordinador portàtil. I és ubic: a regions del món on hi ha dificultats d’aigua o d’aliment, hi ha mòbils. El mòbil ho és tot. Però, de quins materials està fet un mòbil? En la seva fabricació es fan servir liti, cobalt i tàntal a la bateria; coure en els cables i les plaques dels circuits impresos; estany a les soldadures; plàstic a la carcassa, i or i plata en els contactes dels xips. La demanda dels darrers anys ha elevat el preu d’aquests minerals. I l’elevat preu ha provocat conflictes armats en els països en vies de desenvolupament d’on s'extreuen. Així que es busquen nous materials més econòmics per a la fabricació de mòbils. I els busquen en la nanotecnologia.

Les magnituds petites són més difícils d’imaginar que les grans. Ens és fàcil multiplicar; dividir, però, és menys intuïtiu. Intentem-ho. Imaginem que volem en un avió a 12.000 m d’altitud: no veiem les persones. Quan l'avió baixa, comencem a distingir cases, cotxes, individus. Si associem les dimensions a potències de 10, la dimensió humana és n=0 (no debades és una convenció nostra). Si n=-6 som a l’escala cel·lular, l’escala micro, la milionèsima part del metre. Si n=-9 som en l'escala de l'àtom, l'escala nano, la mil milionèsima part del metre. La nanotecnologia, doncs, és la ciència que estudia i manipula la matèria a l'escala atòmica. Com tota disciplina nova, vol eines noves i obre noves perspectives: emergeixen propietats que la fan una tècnica potentíssima. I un dels nous materials que ha emergit és el grafè. Pel grafè s'ha passat de la micro a la nanoelectrònica; s’empra en química, medicina, farmacologia i telecomunicacions. El grafè és el material estrella; per què, sinó, se li ha dedicat un pavelló al Mobile World Congress?


El grafè és un dels materials disponibles més interessants i versàtils. És una làmina feta d’una xarxa hexagonal de carboni i extremament prima: només d’un àtom de gruix; es pot dir, doncs, que només té dues dimensions. I les seves propietats són úniques. A més de ser el material més prim conegut, pot ser dues-centes vegades més resistent que l'acer i, si bé pot ser dur com el diamant, és flexible com el plàstic. Lleuger, transparent i impermeable, condueix l'electricitat millor que cap altre metall conegut. S’obté del grafit, una matèria primera molt abundant a la natura, que s'extreu de les mines de carbó i s'usa per fabricar llapis, frens de cotxes o acers. També s’obté del grafit sintètic. Va ser sintetitzat per primera vegada el 2004, i el 2010 els seus descobridors van rebre el Premi Nobel de Física. El principal obstacle per a emprar-lo de forma massiva és que encara no és possible fabricar-lo a gran escala.

El grafè té moltes aplicacions en la indústria mòbil i pot resoldre problemes com la flexibilitat, la càrrega de bateries i la capacitat dels sensors. Tot apunta que determinarà la següent generació de tecnologia mòbil. Pantalles, carcasses i bateries seran flexibles. La transmissió d'energia i la capacitat d'emmagatzematge es doblarà. La tecnologia de sensors permetrà créixer la internet de les coses; i la tecnologia de xip, augmentarà la transmissió de dades. La Unió Europea impulsa la iniciativa de recerca Graphene. Ha destinat un pressupost de mil milions d’euros a un consorci acadèmic i industrial, que de forma conjunta abasta tota la cadena de valor del grafè explotant-ne les propietats úniques: des de la producció de materials per a components fins a la integració de sistemes. Tant de bo amb el grafè també es redueixin les tensions socials i ecològiques que generen els mòbils que duem a les butxaques.

 

(Mostra el teu compromís amb el model de periodisme independent, honest i de país de NacióDigital, i fes-te subscriptor per una petita aportació mensual. Fes clic aquí per conèixer tots els avantatges i beneficis. Apunta’t a la comunitat de NacióDigital, perquè la informació de qualitat té un valor.)

 

Cristina Junyent
Barcelona, 1957. Biòloga dedicada a la divulgació científica des de la Fundació Ciència en Societat. Ha treballat en diversos mitjans de comunicació sempre cercant la promoció i l’estímul de la cultura científica. Està convençuda que el benestar comú passa pel pensament crític i el coneixement. A Twitter: @cristinajunyent.
22/11/2016

L'èxit evolutiu dels animals

08/11/2016

Els detalls de les superllunes

25/10/2016

La Barcelona de 2050

11/10/2016

Un Nobel que no ha estat

24/09/2016

Les tardors

10/09/2016

Espècies exòtiques

27/08/2016

S'ajorna l'esperança d'eradicar la poliomielitis

13/08/2016

Més ràpid, més alt, més fort

30/07/2016

Un nou avantpassat

16/07/2016

Júpiter i Juno

Participació