Grafeno: el material del futuro tiene acento español

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Grafeno: el material del futuro tiene acento español

Una pieza de gel de grafeno descansa sobre una flor en un laboratorio de la Universidad de Zhejiang en la localidad de Hangzhou, en el este de China. EFE/Long Wei (EFE)
Una pieza de gel de grafeno descansa sobre una flor en un laboratorio de la Universidad de Zhejiang en la localidad de Hangzhou, en el este de China. EFE/Long Wei (EFE)

¿Quién le iba a decir al lápiz que escondía en su mina el material del futuro? Del mismo grafito, que ha servido a generaciones para escribir sobre el papel, se extrae el grafeno, un material con premio Nobel y un horizonte lleno de posibilidades, desde la aeronáutica a la biotecnología. Incluso está dispuesto a que las pantallas sean, además de táctiles, flexibles.

Antes de poder enrollar nuestro teléfono como una hoja de papel, todavía queda camino por recorrer. Pero la carrera del grafeno ha comenzado y España está a la cabeza: gracias al empuje de un puñado de investigadores, empresas y start-ups, el 20% del grafeno del mundo habla español.

Qué es el grafeno

El grafeno es carbono puro, compuesto por átomos que conforman una suerte de colmena dispuesta en una hoja de apenas un átomo de espesor. Es tan ínfimo que un milímetro de grafito puede contener hasta tres millones de láminas del prodigioso material, saludado como el primer cristal atómico bidimensional conocido. A pesar de su tamaño, se estima que el grafeno es 200 veces más resistente que el acero y seis veces más ligero. Conduce mejor la electricidad que el cobre, es resistente al agua y, además, se le pueden incorporar componentes químicos en su superficie para alterar sus propiedades. Como si fuera un tablero de ajedrez donde jugar la partida.

A pesar de su tamaño, se estima que el grafeno es 200 veces más resistente que el acero y seis veces más ligero

Los miles de artículos científicos publicados, desde que los rusos Andre Geim y Konstatin Novoselov aislaron el grafeno en 2004, dan testimonio de cómo han ido avanzando las potenciales aplicaciones de este material por el que sus descubridores obtuvieron el premio Nobel de Física en 2010. Parecen infinitas: podría llegar a sustituir al silicio en los microchips, aumentar considerablemente la duración de las baterías  y convertiría nuestro smartphone casi en un papiro. También podría quitar peso (y gasto en combustible) a los aviones, hacer que los paneles solares fueran más eficientes y conseguir prótesis más flexibles y ligeras. Eso, por no hablar de cómo podría revolucionar las técnicas para secuenciar ADN.

Alto nivel de España

Todo está por llegar. “Es un material muy incipiente”, asegura Julio Gómez, presidente del consejo de administración de Avanzare, una de las empresas españolas que trabajan en el mercado global del grafeno. “El pasado año, el sector generó unos 12 millones de dólares aunque la situación cambia casa cada año, gracias al empuje de las empresas”, explica. Y en esto, el emprendimiento español tiene mucho que decir. “Somos pocas empresas operando en España pero estamos trabajando a un alto nivel, ocupando cuotas de mercado en torno al 20%. Quizá resulte chocante, sobre todo porque trabajamos con menos inversión que otras potencias como Estados Unidos, pero la clave está en ideas mejores y en haber sido rápidos”, apunta Gómez, para quien “la creatividad” ha formado una parte clave de este empuje español en el mundo del grafeno.

El objetivo es que en 2020, el grafeno tenga mayor presencia y sea el material de referencia

Gómez está al frente de Avanzare, una empresa que crea y distribuye, desde La Rioja, nanomateriales y soluciones nanotecnológicas para infinidad de productos de la vida diaria. En el campo del grafeno están inmersos en el desarrollo de material a gran escala y de forma más competitiva. Lo hacen a partir de grafito, aunque hay otras muchas técnicas. “Fuimos pioneros en lanzarnos al grafeno desde un punto de vista industrial. Empezamos en 2007, ganamos el premio Nacional de Emprendimiento en 2008 y en 2009 estábamos en Japón, en la feria Nanotech, de la mano del ICEX. Vimos su potencialidad desde el principio, en 2004”, asegura. En su opinión, el futuro de este nanomaterial pasa por sustituir a actuales materiales, como el silicio o el litio. Lo veremos en muchos de los dispositivos electrónicos que ya forman parte de nuestro día a día. “El objetivo es que en 2020, el grafeno tenga mayor presencia y bastantes más aplicaciones. Si las expectativas se cumplen, será el material de referencia”.

Carrera de fondo

No muy lejos, en Donostia-San Sebastián, un equipo de 12 personas –la mayor parte doctores en química- han logrado que Graphenea sea líder en  el desarrollo de grafeno mediante deposición química en fase de vapor y en generar óxido de grafeno.  Todo, en apenas cuatro años. En este espacio con ambiente de laboratorio -no en vano, forma parte del cluster CIC Nanogune- trabaja su CEO, Jesús de la Fuente, quien realiza una aclaración: “Hablar de grafeno es como hablar de plásticos. Es una familia de materiales y para cada aplicación hay que desarrollar un producto específico”. Y advierte que esto es una carrera de fondo: “al silicio le costó 20 años y todavía estamos descubriendo cosas del acero”.

Aún así, en Graphenea trabajan a escala global –ya tienen delegación en Estados Unidos- de la mano de clientes de primer orden en sectores como la telefonía o los biosensores. “En el mercado hay grafeno. Lo que faltan son materiales optimizados a las aplicaciones y en ello estamos”, apunta De la Fuente, quien adelanta que entre sus planes está la puesta en marcha de una planta para trabajar en una escala “pre-industrial”. “Lo más interesante del grafeno es desarrollar aquello que no puede realizarse con otras materias. Cosas totalmente nuevas y que aporten valor. Creo en que el campo del almacenamiento de energía y la biotecnología pueden surgir innovaciones sorprendentes y, a corto plazo, en el campo de los composites avanzados”, señala.

Pioneros

El grafeno también forma parte de la línea de trabajo del grupo Antolín, una multinacional española especializada en el sector de la automoción y que tiene sus cuarteles generales en Burgos. De hecho, la compañía apostó por el material antes del premio Nobel que lo popularizó, lo que lo convierte en uno de los pioneros en Europa en producción a escala industrial. Aunque, para ser precisos, el grupo matiza que grafeno es un concepto amplio: “La palabra engloba a varios tipos de materiales grafénicos (en inglés Graphene Related Materials, GRM) muy diferentes entre sí. Asia, Canadá y EE.UU. están dedicando también recursos muy significativos en las tecnologías asociadas al grafeno. Varios de los GRMs provienen del grafito, especialmente los de mayor volumen de producción y menor precio de venta, y no hay que olvidar que las principales minas de grafito están en Asia, Australia y América”, aseguran.

Desde Antolín resumen su trabajo en este ámbito: “Investigación en nuevos materiales y procesos productivos, temáticas en las cuales empresas punteras en el competitivo mundo de la automoción deben ser líderes para ofrecer a sus clientes soluciones innovadoras”. Presente en 25 países y con más de 15.000 empleados, Antolín tiene muy presente la I+D en su estructura -la compañía destina un 3%, de su facturación a este área- para ofrecer “soluciones innovadoras”.

Emprendimiento español

Graphenea y Avanzare, junto al grupo Antolín, la burgalesa Granph Nanotech y la alicantina Graphenano, componen la avanzadilla del emprendimiento español en el mundo del grafeno. Poco a poco van surgiendo nuevas start-ups y proyectos, al tiempo que avanza la investigación, en la que también tenemos nombres de referencia como el investigador del Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC Francisco Guinea, entre otros. El futuro parece prometedor y repleto de posibilidades. Como dice De la Fuente, “desarrollar una aplicación a partir de grafeno tiene mucho recorrido y hay hueco en todas las etapas de esta cadena de valor”.