El grafeno y las baterías del futuro

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Meteros la mano al bolsillo, sacad vuestro movil y echarle un vistazo. Pensemos un poco sobre ello (por estadística lo mas probable es que estemos hablando de un Samsung Galaxy S3 o 4 o de un iPhone asi que los pondremos de ejemplos): estamos viendo una pantalla AMOLED o Retina con un disparate de píxeles por pulgada, esa pantalla es movida por un procesador multinucleo con frecuencias cercanas a las de los portátiles y con unos transistores del tamaño de unos pocos cientos de átomos. Ahora sonríe porque estás en una videoconferencia con alguien usando tu camara frontal de 2MPx, esta cámara que consideramos inservible para hacer fotos tiene más resolución que una cámara compacta de hace unos pocos años. Por supuesto, la cámara trasera te hace unas fotos increibles, casi tan buenas como las de una compacta actual sólo que en 5 veces menos tamaño. Y no hablemos del sonido, con varios microfonos de cancelación de ruido podemos mantener conversaciones con cualquiera a miles de kilómetros de distancia y que parezca que le tenemos al lado. Toda esta tecnología tiene apenas unos meses de vida y ¡ya está anticuada!
Y seguimos, todo ésto recibe la energía de una batería de ultimísima gen.. ah.. no.. la batería usa la misma tecnología de hace 40 años, baterías de ion litio.

Y aquí es a donde quería llegar. Por supuesto, desde los años 70 las baterías de ion litio han sido mejoradas en varios aspectos pero comparadas con el resto de componentes de los que ya hemos hablado podemos decir que es una tecnología estancada. Quiero decir, ¡vivimos en el futuro! Hace 10 años ninguna previsión respetable hubiera imaginado lo que podemos hacer ahora con un smartphone, ninguna película de Hollywood había imaginado un producto tan loco como Google Glass para el 2013. Pero todos estos milagros tecnológicos nos duran sólo unas pocas horas porque nadie ha sido capaz de mejorar la tecnología de las baterías.. hasta ahora.

¿Que a qué viene este rollo? Pues a poneros en contexto, porque hay muchos intereses aquí metidos de muchas compañias y organizaciones. Y no sólo en los smartphones porque, al fin y al cabo, una batería almacena electricidad, y almacenar electricidad es almacenar energía. Y almacenar energía te permite hacer cualquier cosa, por ejemplo mover coches o motos o aviones.. te permitiría administrar la energía de forma más eficiente ya que no se tendría que gastar la que se generase (por eso la electricidad es más barata por la noche, porque si no se usa se desperdicia), etc..

Resumiento, un revolución en la tecnología de las baterías implica una revolución en los comos de nuestra sociedad (Tanto es así que hay que teorías conspiranoicas que dicen que todos los avances en este aspecto han desaparecido porque amenazaba la hegemonía económica del petróleo).

 

Revolución a la vista

Y después de este discurso vamos a la noticia. Como ya nos dijo Fran hace unos meses, una de las soluciones para hacer baterías de mayor capacidad y que se carguen más rápido es la de utilizar supercondensadores que son dispositivos que aúnan lo mejor de las baterías (gran capacidad) y de los condensadores (velocidad de carga). Pero claro, eso es muy bonito en teoría pero hay que llevarlo a la práctica y eso es complicado, así que, en vez de hacer un gran supercondensador, vamos a hacer muchos micro supercondensadores. Y, ¿por qué es esto mejor? Pues porque si recurrimos a materiales con propiedades cuánticas tenemos a un candidato ideal, el material de moda: el grafeno.

No voy a hablar ahora del grafeno, en el próximo post hablaré en serio del grafeno, con física cuántica y todo. Por ahora sólo diré que se trata de un material plano, es decir, el grosor es el mínimo posible: un sólo átomo. Sus átomos son de carbono; de hecho, la primera vez que consiguieron una muestra pura de grafeno fue cogiendo un trozo de grafito (como la mina de un lápiz), pegando y despegando celo y mirando si alguna capa del material se había quedado pegada, haciendo ésto muchas veces acabaron consiguiendo una capa monoatómica de grafito, o sea, grafeno. Y éste es el problema del grafeno, que cuesta mucho producirlo en grandes cantidades.

No es en celo y en minas de lápiz en lo que uno piensa cuando se imagina centros de física cuántica avanzada ¿verdad? Pues la noticia va en esa línea: un grupo de la Universidad de California-Los Angeles (UCLA) ha conseguido una forma de conseguir grafeno en grandes cantidades ¡utilizando DVDs virgenes y sus respectivas grabadoras!. Simplemente poniendo finas películas de óxido de grafito en un DVD y quemándolo con el laser de la grabadora pueden llegar a producir alrededor de 100 micro-supercondensadores, todo en el tiempo en el que tardas en quemar(grabar) una película en un DVD virgen (unos 30 minutos).

Los investigadores principales han sido el estudiante de grado Maher El-Kady y el profesor Richar Kaner y han publicado su descubrimiento en Nature Communications. Aquí un video que se ha hecho para dar a conocer su descubrimiento:

The Super Supercapacitor | Brian Golden Davis

Artículo | Nature Communications