Los materiales del futuro: Carbono, Grafeno, Fullereno y Nanotubos

El título de la entrada ya lo define casi todo. Los materiales del futuro. Ante esto, tenemos una pregunta con la que empezaremos el post, y que esperamos poder resolver cuando terminéis de leer el mismo: ¿Cuáles serán los materiales que utilizaremos en el futuro? Es decir, ¿Qué materiales usaremos en unos años? La respuesta es más fácil de lo que parece, ya que dichos objetos ya los tenemos entre nosotros, y en la mayoría de los casos ya se han comenzado a utilizar.

En primer lugar, debemos definir los materiales de los que hablaremos: carbono, grafeno, fullerenos, y nanotubos. Cinco combinaciones muy interesantes que, estamos seguros, nos servirán más de lo que pensamos. Algunos de ellos se descubrían hace sólo unos años, y su uso lleva en activo muy poco tiempo. Pero no por ello podemos considerarlos menos importantes, ya que contínuamente se investiga para darles nuevos usos y utilidades.

Vamos a echarle un vistazo a cada uno de ellos.

Carbono

Carbono

En cierta manera, el Carbono es un elemento que se lleva utilizando desde hace bastantes años en muchos de los objetos que vemos a diario. Puede encontrarse en la naturaleza, en diferentes formas. Quizá sea por ello por lo que actualmente se conocen más de 16 millones de compuestos relacionados con este conocido elemento.

Además, el Carbono está incluido en todos los compuestos que veremos más adelante, en esta misma entrada.

Podríamos calificarlo como notable por diversas razones. No ya sólo porque se aplique en muchos objetos, como en las minas de los lápices, en las varillas de protección de los reactores nucleares, o incluso en la medicina, sino también porque se puede encontrar en abundantes lados. Esto nos lleva a descubrir que es un material casi inagotable.

El Carbono es un elemento muy utilizado actualmente y, como ya hemos comentado, se puede encontrar en diversas zonas, aunque también es cierto que tiene algunos aspectos en contra que lo hacen peligroso. Los compuestos de Carbono tienen un amplio rango de toxicidad, por lo que podríamos decir que es un elemento que puede afectar gravemente a nuestra salud. No obstante, en su tratamiento se deben tomar algunas medidas de seguridad para evitar posibles accidentes.

Sin embargo, el Carbono se sigue utilizando para fabricar diversos objetos, aunque sea un elemento que deba tratarse con precaución. Si nos fijamos en los objetos que tenemos en casa, estamos seguros de que encontraremos alguno que tiene Carbono.

Grafeno

Grafeno

El Grafeno es una variante del Carbono, el elemento que hemos mencionado anteriormente, el cual está compuesto por átomos de Carbono y enlaces covalentes.

Sus propiedades son muy características: Conductividad térmica y eléctrica alta, alta resistencia, y diversas reacciones químicas, entre otras. Por supuesto, esto depende de cómo sea utilizado, ya que el Grafeno puede ser tratado de muy diferentes formas.

No obstante, este es uno de los elementos que más se están utilizando en el sector de la electrónica, ya que es casi perfecto para usarlo en la construcción de circuitos integrados, pudiendo utilizarse como canal en transistores de efecto de campo. Sin embargo, diversos investigadores siguen trabajando para utilizar el elemento con una mayor efectividad. Quizá sea un compuesto muy importante para la construcción de nuevas piezas en el sector.

Una curiosidad que tenemos que destacar es el hecho de que el Grafeno está compuesto por celdas hexagonales. Esto significa que, en el caso de que encontrarnos con celdas de otro tipo, estaríamos ante un elemento que no sería un Grafeno perfecto.

Fullereno

Fullereno

En el Fullereno también encontramos una variante del Carbono. No en vano, se trata de la tercera forma más estable de este elemento.

El Fullereno se ha hecho muy popular entre los principales científicos del planeta debido a su belleza estructural y su versatilidad para la síntesis de nuevos compuestos.

Aunque es un elemento que se utiliza bastante, también tenemos que comentar que sigue siendo objeto de un intenso estudio con el que se pretende aclarar algunas de las dudas que todavía existen en torno a él. Su uso se puede ver en campos como la nanomedicina.

Otra de las características a destacar es que, según un estudio publicado durante el pasado año 2004, se constató que el Fullereno puede resultar peligroso para diversos organismos, por lo que actualmente se utiliza, aunque con extremo cuidado.

No obstante, todavía quedan por ver los nuevos usos que se le darán, ya que constantemente se encuentran nuevas aplicaciones.

Nanotubos

Nanotubos

Nuevamente, los nanotubos son componentes derivados del Carbono, aunque esto no quiere decir que no tengan sus propias particularidades.

En primer lugar, debéis saber que existen nanotubos de muchos materiales, como silicio o nitruro de boro. Este elemento tiene varias propiedades: eléctricas, mecánicas y térmicas. Pero también es cierto que puede utilizarse en funciones electroquímicas, en supercondensadores y almacenamiento de hidrógeno.

Por supuesto, uno de los campos en los que más hay que remarcar su uso es en la electrónica, ya que los nanotubos de Carbono sirven para la fabricación de transistores y memorias, entre otros componentes.

El elemento también tiene su utilidad en aplicaciones industriales como la biomedicina, los automóviles, o incluso para la construir de determinadas partes de los aviones.

Como véis, los nanotubos puedes ser útiles en muchísimos campos. Además, su uso en la actualidad es muy extenso, por lo que podemos encontrarlo en multitud de los materiales que usamos en nuestro día a día.

Sin duda alguna, lo que hemos denominado materiales del futuro son, en realidad, diversos elementos que ya se usan, y que se utilizarán durante los próximos meses para la construcción de los principales objetos que utilizamos a diario. Desde lápices hasta aviones, este tipo de componentes, tratados de una forma correcta, pueden ser muy útiles, además de baratos.

Aunque sólo os hemos ofrecido un pequeño resumen de sus principales características, debéis tener en cuenta que diferentes grupos de investigadores trabajan día a día para conseguir sacar más provecho de estos materiales, ya que sus usos son muchos. Está claro que en este aspecto la investigación juega un papel fundamental, por lo que próximamente se podrían encontrar nuevas aplicaciones para los elementos que hemos mencionado.

Vía | Wikipedia
Fotos | FlickR y Wikimedia