Los circuitos electrónicos funcionan correctamente si se dan una serie de condiciones. Al ponerse en marcha, generan calor, lo que puede afectar al estado y al procedimiento que ejecuta cada uno de sus componentes, llegando a producirse cortocircuitos y otros incidentes derivados.

Esto no quiere decir que el frío sea la solución, debido a que tampoco funcionan de la mejor manera en condiciones climáticas bajas; una circunstancia que, junto con el calor, ha dado más de un quebradero de cabeza a los ingenieros electrónicos.

A pesar de que la lógica es aplastante, un grupo de expertos ha llegado a la conclusión de que, modificando parte de los elementos del sistema y del procedimiento, es posible alcanzar temperaturas altísimas sin que el chip pierda información.

Memristores, grafeno y hasta 700 ºC sin alterar el sistema

El estudio se ha publicado a través de la revista Science y lleva por título High-Temperature Memristors Enabled by Interfacial Engineerging , traducido como Memristores de alta temperatura gracias a la ingeniería de interfaces.

En primer lugar, en el documento se recuerda que las memorias no volátiles (NVM, por sus siglas en inglés) que operan de forma fiable a altas temperaturas son esenciales para la electrónica en entornos donde se dan condiciones extremas.

Con ello, se hace mención a los memristores, que son componentes electrónicos pasivos que actúan como resistencia con memoria, capaz de recordar su historial de corriente y voltaje incluso cuando se desconectan.

Concretamene, en el documento se habla de los memristores de grafeno, un nanomaterial compuesto por una sola capa de átomos de carbono, que es flexible, ligero y también mucho más resistente que el acero cuando se le expone al calor.

Gracias a este componente, estos memristores han podido operar "de forma fiable hasta 700ºC" y también han podido retener datos durante más de 180 horas, de acuerdo con la investigación.

Esto significa que puede someterse a un calor abrasador en las pruebas de recocido (annealing) sin comprometer su rendimiento y resistencia, obteniendo con ello resultados realmente prometedores.

Es capaz de grabar información en diferentes estados y al rojo vivo

Lo mejor de todo no es que el chip haya sido capaz de aguantar tanto calor sin derretirse, sino que, además, lo ha hecho sin perder la información que contenía en su memoria. Y no solo eso, porque, además de almacenarla, también ha permitido que esta se leyera en millones de ocasiones.

Otro dato interesante que arroja esta investigación guarda relación con el tipo de memoria que puede alcanzar este chip, que puede almacenar hasta 32 estados de resistencia diferentes a los 700 ºC de temperatura comentados.

Esto significa que se amplía el rango de dispositivos u ordenadores capacitados para soportar este semiconductor, que se podrían llevar a espacios donde se alcanzasen esos grados. Es el caso de Venus, que es el planeta más caliente del Sistema Solar y alcanza alrededor de 465ºC.

El gas aumenta su coste, la energía eléctrica fluctúa y los sistemas de calefacción más extendidos en España llevan décadas funcionando con la misma lógica, que es quemar algo o resistir eléctricamente para generar calor.

Sin embargo, el grafeno propone una vía distinta que está empezando a aparecer en reformas residenciales como una alternativa real a lo convencional.

Se trata de un material formado por una sola capa de átomos de carbono organizados en una estructura hexagonal. Fue aislado por primera vez en 2004 y desde entonces ha generado expectativas enormes en múltiples sectores gracias a una combinación de propiedades difícil de encontrar en un solo material.

Destaca porque es extremadamente ligero, más resistente que el acero y conduce el calor y la electricidad con una eficiencia destacable.

Estas propiedades, que durante años se exploraron en electrónica o materiales de construcción, ahora tienen una aplicación directa en la calefacción dentro de los hogares.

Cómo calienta el grafeno y en qué se diferencia de lo que ya conocemos

Cabe señalar que los sistemas de calefacción convencionales funcionan calentando el aire, donde un radiador lo hace por convección, ya que calienta el aire cercano que sube y desplaza el frío.

El resultado es una distribución desigual de la temperatura y corrientes de aire constantes que mueven polvo y alérgenos por toda la habitación.

Por otro lado, el grafeno funciona de otra manera, en la cual los paneles o láminas de grafeno alimentados eléctricamente emiten ondas infrarrojas que no calientan el aire, sino directamente los objetos y las personas que están en la habitación.

La sensación térmica es más uniforme porque el calor no depende de la circulación del aire para distribuirse. Es el mismo principio por el que el sol calienta aunque la temperatura exterior sea baja.

Su formato es ultrafino y flexible, lo que permite integrarlo en suelos, paredes o techos sin apenas impacto visual ni estructural. Significa que no hay radiadores, no hay tuberías y no hay ruido.

Desde el punto de vista del consumo, el grafeno necesita menos electricidad que otros sistemas eléctricos para alcanzar la misma temperatura porque su conductividad térmica permite que el proceso sea más eficiente.

La parte que los fabricantes suelen omitir

Aquí es donde conviene frenar antes de tomar cualquier decisión. Y es que el grafeno genera calor de forma eficiente pero no puede hacer nada contra las pérdidas de calor que se producen a través de las paredes, el techo o las ventanas de una vivienda mal aislada.

Si el edificio pierde calor con rapidez, el sistema tiene que trabajar más para mantener la temperatura y parte de su ventaja energética desaparece.

Por esta razón que el aislamiento térmico y la calefacción con grafeno no son alternativas entre sí. Uno sin el otro rinde por debajo de su potencial. Por ello, para quien esté valorando una reforma, la pregunta relevante no es si el grafeno es mejor que el gas.

Es si la vivienda donde se va a instalar tiene el nivel de aislamiento suficiente para que la tecnología funcione como promete. Sin esa respuesta previa cualquier comparativa de eficiencia pierde sentido.

Parece ciencia-ficción, pero estos fototransistores ya existen. Han sido creados por investigadores internaciones, entre ellos científicos de la Universidad de Arizona (Estados Unidos). Han diseñado una técnica revolucionaria que permite transmitir bits casi instantáneamente, mediante pulsos de luz ultrarrápidos.

El uso de la luz para transmitir información es algo muy común. Sin ir más lejos, es el método que emplea la fibra óptica. Pero si lo aplicamos a los transistores, conseguimos aumenta su rendimiento en varias magnitudes.

Así funciona un fototransistor de 1 Petahercio

En la anterior imagen puedes ver cómo es este fototransistor de un Petahercio, desarrollado por el profesor de ciencias ópticas Mohamed Hassan, y el estudiante graduado Mohamed Sennary.

Lo que hace este revolucionario dispositivo es manipular electrones en el grafeno mediante pulsos de luz que duran menos de una billonésima de segundo. Aprovechando un efecto cuántico conocido como tunelización, grabaron electrones sorteando una barrera física casi instantáneamente.

El estudio, publicado en Nature, ha calculado que la velocidad que alcanza este fototransistor es de 1 Petahercio (1 PHz), es decir, un millón de GHz. Con estos transistores se podrían construir un procesador millones de veces más potente que los actuales.

El profesor Mohamed Hassan es un experto mundial en la manipulación óptica de la luz, ya que él es también el creador del microscopio electrónico más rápido del mundo.

El descubrimiento se llevó a cabo por casualidad. O, como muchas veces pasa en la ciencia, una investigación deriva hacia otro camino completamente diferente.

Según relata Phys, estos investigadores estaban estudiando la conductividad eléctrica del grafeno. Empleaban un láser que, al iluminar el material, excita a los electrones y genera una corriente.

Debido a la estructura atómica simétrica del grafeno, estas corrientes se reflejan entre sí y se anulan. Al profesor Hassan se le ocurrió, en lugar de reflejar la corriente de electrones, aislar un solo electrón.  Esta "tunelización" del electrón dentro de muestras modificadas de grafeno, es lo que permite crear el fototransistor a 1 PHz.

La posibilidad de diseñar una CPU millones de veces más rápida que las actuales, usando transistores de pulsos de luz que funcionan a 1 Petahercio, ya es una realidad. Ahora falta poder aplicarlo a una versión comercial que pueda fabricarse en serie.

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Inbrain Neuroelectronics es una empresa afincada en Barcelona, fundada por Carolina Aguilar, Antonio Garrido y Antòn Guimerà, del CSIC. En su equipo hay médicos y científicos de universidades de todo el mundo. Y en su consejo consultivo, personalidades como el Premio Nobel Kostya Novoselov, el cocreador del grafeno.

Este implante cerebral de grafeno no es teoría. Está listo para su primera prueba en humanos, que tendrá lugar este verano en la Universidad de Manchester.

Así funciona el implante cerebral de grafeno

Hoy en días hay numerosos implantes cerebrales en desarrollo, siendo el más conocido el de Neuralink, la empresa de Elon Musk.

Los implantes cerebrales tienen muchas aplicaciones, desde mover brazos o piernas a activar dispositivos electrónicos con la mente, o tratar enfermedades. Todos ellos tienen algo en común: están hechos de metal, y eso tiene una limitación, las reacciones farádicas o de Faraday.

Tal como explica IEEE Spectrum, las reacciones farádicas son procesos electroquímicos que se producen entre un electrodo metálico y una solución electrolítica, como es el cerebro humano, que tiene electrolitos acuosos.

En palabras sencillas, las reacciones farádicas reducen la eficacia de los chips metálicos. Es algo inevitable al uso del metal en una solución electrolítica, como es el cerebro.

Aquí es donde entra el grafeno. Al sustituir el metal por este material, que básicamente es carbono, el implante cerebral de Inbrain Neuroelectronics puede introducir en el cerebro una carga eléctrica 200 veces mayor, sin generar una reacción de Faraday.

El chip cerebral, de solo 10 micrómetros de grosor, usa "puntos de grafeno" de entre 23 y 300 micrómetros. Gracias al grafeno, el chip no solo puede estimular el cerebro, sino también realizar lecturas precisas.

La ventaja de este implante cerebral de grafeno, es su versatilidad. En la primera prueba en humanos, en la Universidad de Manchester, se va a usar como asistente para extraer un tumor cerebral. El implante leerá las señales cerebrales para determinar dónde está el centro del habla y otras zonas vitales del paciente. De esta forma se extraerá el tumor sin dañar las partes sanas.

Otra aplicación en la que están trabajando, es en el tratamiento del Parkinson. El chip cerebral de grafeno no lo cura, pero sí sirve para optimizar mucho mejor la medicación. El implante leerá las zonas del cerebro que controlan aspectos como el movimiento de los brazos, y así sabrá cuándo y en qué media tiene efecto la medicación con el Parkinson.

Esto permitirá medicar al paciente de manera más efectiva, reduciendo las dosis y haciendo que tarde más tiempo en ser resistente al medicamento.

Y ya están en desarrollo otros usos, desde la estimulación cerebral al control de dispositivos con la mente.

El implante cerebral de grafeno de la empresa española Inbrain Neuroelectronics, promete revolucionar el tratamiento de las enfermedades cerebrales. Pronto tendremos los resultados de la primera prueba en humanos.

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El grafeno es un supermaterial formado por una capa de átomos de carbono unidos en una estructura de panel de abeja.

Descubierto en 2004, se trata de un material con una gran cantidad de propiedades: conductor, aislante, muy resistente, impermeable, y otros muchos "superpoderes".

¿Qué significa que exista grafeno en la Luna?

En 2020, la misión Chang'e 5 de la Agencia Espacial China, trajo de la Luna algunas muestras de suelo lunar, llamado regolito.

Los profesores Wei Zhang, Meng Zou, Xiujuan Li, de la Universidad de Jilin, y Wencai Ren, del Instituto de Investigación de Metales de la CAS (CAS-ISM), han analizado estas muestras con tecnologías avanzadas de microscopía y cartografía, y han confirmado que las rocas contienen escamas de grafeno de dos a siete capas de grosor.

El grafeno es una material abundante en la Tierra, barato y fácil de conseguir. Puedes obtener grafeno de la punta de un lápiz. No es un metal precioso, pero este descubrimiento tienen implicaciones muy importantes en la colonización de la Luna.

El gran problema de establecer bases en la Luna, es que cuesta muchísimo dinero y recursos, llevar materiales de construcción hasta allí. La existencia de grafeno en la Luna implica que se puede usar como material de construcción, por su resistencia, fabricación de ropa, equipos electrónicos, comunicaciones, etc.

Ahora la gran duda que tienen los científicos, es saber cómo el grafeno llegó a la Luna. Hay varias teorías. Una de las más aceptadas es que hace 4.000 millones de años la Tierra chocó con un cuerpo celestial del tamaño de Marte, llamado Theia. La Luna sería un fragmento que se desprendió de la Tierra.

Según esa teoría, puesto que hay grafeno en la Tierra, también puede haberlo en la Luna, al ser un fragmento del planeta.

Se cree que pudo formarse durante un periodo de actividad volcánica al principio de la historia de la Luna, cuando aún era geológicamente activa, según ScienceAlert. El grafeno también pudo crearse por el impacto de meteoritos.

Otra hipótesis asegura que el grafeno fue catalizado por los vientos solares que levantaron el regolito lunar y sus minerales ferruginosos, lo que podría haber contribuido a transformar la estructura atómica del carbono.

Abandonada científicamente durante décadas, el renovado interés por la Luna hace que casi cada día descubramos cosas nuevas sobre ella. El retorno de astronautas a la Luna está cada vez más cerca. La NASA lo ha anunciado, pero ojo no se adelante China...

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Como posiblemente sabes, el grafeno es una fina lámina de átomos de carbono, obtenida a partir del grafito. Y aunque aún no nos ofrece lo que nos prometieron, es un material milagroso con una gran cantidad de aplicaciones.

El goldene es el resultado de aplicar el concepto de grafeno, al oro: una fina lámina de átomos de oro, que abre las puertas a nuevas aplicaciones de este metal.

Qué es Goldene, el grafeno de oro

Al cambiar la estructura de los átomos de oro a una lámina de un átomo de grosor, como el grafeno, también cambian sus propiedades.

El oro es un excelente conductor, pero al convertirlo en grafeno de oro o goldene, se convierte en un semiconductor. Es decir, en ciertas condiciones de temperatura, presión, etc., es un conductor, pero si cambian, se convierte en aislante.

Esta nueva propiedad permite usar el oro en nuevas aplicaciones. Los investigadores suecos hablan de su uso como un catalizador para convertir el dióxido de carbono, producir hidrógeno o sustancias químicas valiosas, o purificar el agua.

También tendría aplicaciones como semiconductor en dispositivos electrónicos como ordenadores o móviles, según explica New Atlas.

Por desgracia, el hándicap del goldene es que es mucho más complejo y lento de fabricar que el grafeno. En primer lugar, hay que intercalar finas capas de silicio entre capas de titanio y carburo, recubriéndolas de oro. Al calentar a altas temperaturas, el silicio se sustituye por el oro.

Lo más difícil es extraer la capa de goldene, que está en medio del "sándwich". Lo consiguieron con ayuda de un reactivo llamado Murakami, que usan los herreros japoneses desde hace siglos.

Este reactivo, si se deja sobre la capa de oro durante dos meses, elimina los residuos de carbono, y libera el grafeno de oro.

Es un proceso lento y caro, pero no le quita valor. Ahora los investigadores suecos están trabajando en simplificar el proceso, y replicarlo con otros materiales.

El goldene, el grafeno de oro, ya está aquí. ¿Lo veremos pronto aplicado a materiales y semiconductores?

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El grafeno se puso de moda hace más de una década, un material milagroso en forma de lámina de átomos de carbono unidos por los enlaces más fuertes conocidos. Tiene numerosas ventajas y aplicaciones, que apenas se han materializado en nuestro día a día... hasta ahora.

Hemos visto numerosas aplicaciones del grafeno. El problema es que una cosa es crear esa aplicación, y otra muy distinta, poder fabricarla a un coste asequible, de forma masiva. Es el gran muro que los investigadores tratan de derribar. Y con este primer semiconductor funcional de grafeno, parece que Georgia Tech lo ha conseguido. Puedes verlo en el vídeo de apertura de la noticia.

Así funciona el primer semiconductor de grafeno

Crear un semiconductor de grafeno es un doble desafío, porque el grafeno... no es semiconductor. El profesor de Física Walter de Heer y su equipo de Georgia Tech, perteneciente al Instituto Tecnológico de Georgia, en Estados Unidos, han dedicado diez años a modificar las propiedades del grafeno, para hacerlo semiconductor.

La clave fue descubrir cómo cultivar grafeno en obleas de carburo de silicio utilizando hornos especiales. Produjeron grafeno epitaxial, que es una sola capa que crece en una cara cristalina del carburo de silicio. El equipo descubrió que, cuando se hacía correctamente, el grafeno epitaxial se unía químicamente al carburo de silicio y empezaba a mostrar propiedades semiconductoras.

El resultado es un semiconductor de grafeno más ligero, más barato, más resistente, y que se calienta menos que el silicio. Pero su propiedad más prometedora es que la movilidad de los electrones es diez veces superior al silicio. Esto significa que los electrones pueden moverse diez veces más rápido, aumentando espectacularmente el rendimiento del semiconductor.

Conseguir un semiconductor de grafeno funcional ya es un gran logro, pero Georgia Tech ha superado un segundo hito igual de importante: su sistema de fabricación es compatible con los métodos que se usan para fabricar semiconductores de silicio. Esto significa que las fábricas apenas tendrán que hacer modificaciones, para producir semiconductores de grafeno a escala masiva.

Si cumple lo que promete, podemos estar ante el fin de la era del silicio, para dar la bienvenida a la era del grafeno en los semiconductores. Georgia Tech asegura que es el nuevo material de los próximos 50 años.

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El grafeno es un material creado con carbono puro, cuyos átomos se organizan en formas de panel de abejas, con el grosor de un átomo. Es un material cinco veces más ligero que el aluminio, pero 200 veces más resistente que el acero.

Además puede conducir la electricidad y el calor, repele el agua, se autorrepara, puede generar electricidad, es barato y abundante en la Naturaleza... Durante años nos lo han vendido como un material revolucionario, aunque está tardando en llegar.

Hace unas semanas echamos un vistazo a la manta de grafeno, que calienta en invierno y refresca en verano. Y hoy vamos a ver qué aporta esta chaqueta con grafeno.

Bold, la chaqueta con grafeno

Al contrario que la mencionada manta, que sí esta fabricada con una fibra de grafeno, la chaqueta Bold no tiene tela de grafeno. Usa un material propio que han bautizado con el nombre de UZEShield. Repele el agua, y también es bastante resistente. En el vídeo de apertura de la noticia se puede ver cómo un cuchillo no puede cortar la tela.

Es posible quitar el forro y las capuchas, e incluso tiene cremalleras en los sobacos, para airear la zona... Así que se puede usar todo el año.

Posee también 8 bolsillos de diferentes tamaños para las llaves, móvil, auriculares, cartera, etc.

Lo que sí está fabricado con grafeno son los cinco pads o calentadores que lleva la chaqueta en su interior. Dos en el estómago, dos en la espalda, y uno en el trasero. El grafeno permite que sean más ligeros, se calientan tres veces más rápido, y alcanzan una mayor temperatura, hasta 70 grados centígrados.

Tiene un botón en el pecho que permite ajustar tres niveles de temperatura. Los pads se recargan con un power bank o batería portátil que viene con la prenda, y que además también es resistente al agua.

Parece una chaqueta bastante práctica, aunque hoy en día es fácil encontrar chaquetas con calentadores en las tiendas, como la que vende Xiaomi.

Bold, la chaqueta con grafeno que calienta por dentro, ya se ha financiado con éxito en KickStarter. Tiene un precio de 370 euros y comenzarán a enviar en febrero.

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Por tanto, esta manta de grafeno puedes usarla todo el año, y calienta o refresca según lo necesites. Además tiene otras muchas propiedades. Puedes verla en el vídeo de apertura de la noticia.

Quizá deberíamos comenzar explicando qué es el grafeno. Se trata de una sustancia creada con carbono puro, cuyos átomos se organizan en formas de panel de abejas. Es un material cinco veces más ligero que el aluminio, pero 200 veces más resistente que el acero.

Además puede conducir la electricidad y el calor, repele el agua, se autorrepara, puede generar electricidad, es barato y abundante en la Naturaleza... ¡Sus posibilidades son infinitas!

La manta de grafeno HILU utiliza algunas de estas propiedades únicas del grafeno. Para su confección se ha usado fibra de grafeno puro.

En primer lugar se disuelve el grafito en cristales de grafeno líquido. Después se secan para crear fibras de grafeno y se tejen con la tecnología Adaptex para crear la manta de grafeno.

Las propiedades de la manta de grafeno

Gracias a este material la manta es extremadamente ligera, pero muy resistente. No se puede cortar con unas tijeras por mucho que lo intentes, como se ve en el vídeo.

Como el grafeno, repele el agua, y es hipoalergénica y antibacteriana. Así que se puede usar con bebés y personas de piel sensible, y no acumula bacterias.

Pero su característica más interesante es su función de termorregulación de la temperatura. Cuando tienes frío, las fibras de HILU absorben el frío y dejan salir aire caliente para mantenerte caliente. Cuando tienes calor, HILU absorbe el calor de tu piel y libera aire fresco para mantenerte fresco.

Es ideal por ejemplo, si duermes acompañado y tu pareja siempre tiene frío y tú calor, o al revés. Una misma manta puede regular los cuerpos de forma independiente. Y para demostrar su durabilidad, tiene una garantía de 10 años.

HILU, la manta de grafeno que enfría o calienta según se necesite, busca financiación en KickStarter. En un par de días ya multiplica por 12 la cantidad de dinero que necesitaba. Si estás interesado, tiene un precio de 176 euros, y envían a todo el mundo. Comenzarán a enviar en febrero.

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El problema es que el litio es un metal presente en prácticamente todos los dispositivos electrónicos que equipan una batería, y también se emplea en otros ámbitos. Esta elevadísima demanda hace que preocupe bastante el suministro a largo plazo de este "petróleo blanco". Además, reciclarlo resulta más caro que extraerlo, lo que dificulta que tenga más vidas.

Debido a esto, los científicos llevan años buscando alternativas a las baterías de iones de litio. Las baterías de sodio son una de las opciones más interesantes, ya que se trata de un material abundante, de bajo costo y sostenible que solucionaría los problemas de escasez y elevado coste que tiene el litio.

Aunque las baterías de sodio llevan años investigándose, a día de hoy no pueden competir con las de litio porque su densidad energética es más baja y su nivel de rendimiento es mucho menor.

Pero esto podría cambiar muy pronto. Un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia) ha llevado a cabo un estudio que allana el camino a las baterías de sodio de gran capacidad. 

Estos científicos han presentado un nuevo concepto para fabricar materiales de electrodos de alto rendimiento para baterías de sodio. 

Un factor que limita el rendimiento de las baterías es el grafito, que se compone de capas apiladas de grafeno y se usa como ánodo en las baterías de iones de litio actuales. Los iones se intercalan en el grafito, y dado que los iones de sodio son más grandes que los de litio e interactúan de manera diferente, no se almacenan de manera eficiente en la estructura de grafito.

Pero estos investigadores han encontrado la forma de resolver el problema gracias a un nuevo tipo de grafeno. Se trata de un grafeno de doble cara llamado grafeno Janus en honor a Jano, el dios romano representado con dos caras. 

"Nuestro material Janus todavía está lejos de las aplicaciones industriales, pero los nuevos resultados demuestran que podemos diseñar láminas de grafeno ultradelgadas - y el diminuto espacio entre ellas - para el almacenamiento de energía de alta capacidad", afirma Vicenzo Palermo, profesor afiliado del Departamento de Ciencia Industrial y de Materiales de Chalmers. 

Con este nuevo grafeno, la capacidad energética de los iones de sodio se multiplica por diez, pasando de unos 35 mAh/g a 332 mAh/g, acercándose a la capacidad de litio en grafito.

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El grafeno es un material que, de llegar a producirse en masa, supondría todo una revolución en todos los ámbitos de la tecnología ofreciendo unos dispositivos electrónicos que gracias a las características de esta sustancia serían plegables, mucho más compactos e, incluso, mucho más rápidos. Y todo esto tendría también beneficios para el mundo de las cuatro ruedas.

Los usos del grafeno más habituales pasarían por pantallas táctiles, sensores, paneles solares, transistores... pero lo que nos importa hoy es su implementación en loscoches eléctricos. Los mejores científicos han dejado claro que dentro de poco se va a conseguir una autonomía superior a la que ofrecen los actuales vehículos y puede que el grafeno tenga un desempeño importante y revolucione el mercado, si se desarrolla correctamente. Para obtener más información al respecto, hemos hablado con Roberto Clemente, CEO deGnanomat para contrastar nuestros datos.

Para empezar, ¿qué es el grafeno?

Nació en Reino Unido gracias a dos científicos de la Universidad de Manchester en 2004. Lo consiguieron crear mediante el proceso de exfoliación a partir del grafito y hasta ese momento toda la comunidad científica consideraba que era imposible lograr extraer una lámina de un solo átomo de carbono.

Dejando a un lado los datos técnicos, piensa que el grafeno es carbono puro pero con unas propiedades "diferentes". Poder aplicarlo en nuestra vida diaria, consiguió un premio nobel en 2010 para sus creadores: Andrei Geim y Konstantin Novoselov.

¿Cómo se podría utilizar el grafeno en los coches eléctricos?

Lo interesante de este material es su conductividad eléctrica gracias a sus propiedades; también es un material elástico, flexible, resistente y ligero.

Los científicos consideran que la mejora de lasbaterías de grafeno para coches eléctricosson una realidad. Aunque actualmente son cuatro empresas las que lo fabrican a nivel industrial, se espera que para 2020 el mercado mueva más de 700 millones de euros provocando un gran cambio en la situación actual. Roberto Clemente nos ha explicado que un problema reside en la producción del grafeno, ya que se vende por kilos y no por toneladas ampliando enormemente el valor final de mercado. Una vez se regularice este sistema, las situación va a cambiar favorablemente.

Para vincular elgrafeno con los coches eléctricos, tenemos que trasladarnos a las baterías de litio-azufre o metal litio. Tienes que pensar que las mencionadas del último ejemplo, triplican la autonomía de las baterías y si lo comparamos con los inicios, el número aumenta a diez multiplicando la distancia que se puede recorrer.

Roberto Clemente nos explicaba que la mayoría de resultados proporcionan unos datos fantásticos en el laboratorio pero que a la hora de implementarlos, no cuadraban de la misma manera por falta de tecnologías complementarias pero nosotros consideramo que esto puede cambiar en menos de 5 años si se revoluciona el sector tecnológico.

Se supone que los 100 o 200 kilómetros de autonomía actual en la mayoría de coches eléctricos van a desaparecer dentro de poco y la mayoría comenzarán a rondar los 500 km; un dato fantástico para todos los usuarios. Con la implementación del grafeno rondaremos los 800 a 1000 km de autonomía. El peso de las baterías será muy inferior al actual, su carga se completará en menos de 10 min y el tamaño se verá reducido entre un 20% y un 30% dentro de poco, como explican en Masqmotor; todos estos datos pueden incluso mejorarse si los pronósticos de algunos científicos se cumplen.

Por otro lado tenemos el problema del cobalto, un elemento importante para el coche eléctrico por la falta del mismo y su relevancia. Se espera que más del 70% de los vehículos tengan cobalto por eso que se haya disparado un 50% su precio desde el pasado mes de septiembre es un problema del futuro. Roberto Clemente se ha querido centrar en el Grafeno que para eso es un experto en ese campo, pero actualmente desconocemos si el grafeno podría llegar a maximizar su efectividad quitando por completo la necesidad del cobalto en los coches eléctricos.

Otra aplicación muy interesante es el tiempo que se tarda enrecargar un coche eléctrico gracias al grafeno. Se combina con los supercondensadores y hoy en día, ya se utiliza en proyectos científicos acercando su implementación en el sector del motor antes de lo que imaginamos; por no hablar del aumento de la densidad energética, provocando una reducción de tamaño de las baterías.

No todo es positivo con el grafeno ya que la inestabilidad del material, es uno de los principales motivos para que no haya conseguido el monopolio del mercado. Su proceso de producción es demasiado caro aunque conseguirlo no sea un problema gracias al carbono.

La sensación que nos transmite este material es que sigue siendo una incógnita con muchas posibilidades y que todo va a depender de cómo se mueva el mercado en los próximos meses. Quien sabe, tal vez aparezcan revolucionarias tecnologías que dejen en jaque a todo lo que conocemos hoy en día. La pregunta aquí es ¿tecomprarías una batería de grafeno?

Para lograrlo, los científicos han creado una estructura 3D llamada bola de grafeno, que se compone de una parte de material milagro combinada con otra de óxido de silicio. Seguro que alguna vez has escuchado hablar del grafeno, pero si todavía no lo conoces, se trata de un elemento bidimensional de una sola capa de átomos de carbono que destaca por contar con increíbles cualidades, como su dureza y resistencia o su conductividad eléctrica, entre otras muchas propiedades. 

Las bolas de grafeno y óxido de silicio se utilizan como recubrimiento para los materiales del cátodo y del ánodo. Cada una de ellas se compone de una estructura tridimensional parecida a las palomitas de maíz con un centro de nanopartículas de ambos elementos que juega un papel crucial en muchos aspectos, como evitar la formación de una capa de carburo de silicio en la interfaz, asegurando un recubrimiento uniforme.

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Gracias a esto mejora la estabilidad con el electrolito y la conductividad electrónica, lo que permite aumentar sustancialmente la capacidad del ciclo y la carga rápida del cátodo. Por otra parte, cuando se emplea como material para el ánodo, las bolas de grafeno proporcionan una alta capacidad específica. 

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De acuerdo con los resultados, las bolas de grafeno pueden aumentar la capacidad de las baterías de iones de litio tradicionales en casi un 45%, con la ventaja de que además se pueden cargar en mucho menos tiempo. Las estimaciones señalan que si una batería convencional tarda aproximadamente una hora en completarse, las nuevas baterías de grafeno de Samsung lo harán en solo 12 minutos.

La tecnología ya ha sido patentada por la compañía surcoreana, que espera poder lanzarlas al mercado en un futuro próximo.

[Fuente: Nature]

La autonomía de los smartphones se ha convertido en una de las principales preocupaciones de los usuarios de telefonía móvil. Para dar respuesta a las necesidades de los usuarios, la industria trabaja duro para optimizar las baterías y ofrecer sistemas de carga rápida que permitan recuperar la energía en menos tiempo.

Para acelerar el proceso de carga, algunos investigadores se han centrado en el desarrollo de supercondensadores, que se trata de un dispositivo electroquímico que cuenta con interesantes características: elevada densidad energética, alta eficiencia, ciclos de funcionamiento largos o amplios rangos de temperatura y tensión. En la actualidad se utilizan sobre todo para alimentar sistemas microelectrónicos, memorias de ordenador, coches híbridos, cámaras de precisión o relojes.

Por estos motivos, los supercondensadores son una alternativa prometedora a las baterías convencionales, más segura y rápida. Sin embargo, hasta ahora su uso está bastante limitado debido a que su capacidad de almacenamiento es bastante baja. 

Ahora, el novedoso diseño que ha desarrollado este equipo duplica la cantidad de energía que pueden almacenar los supercondensadores. Esto es posible mediante el uso del grafeno y un recubrimiento de sal líquida oleosa en los electrodos del componente.

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La sal líquida funciona como separador de las hojas de grafeno, lo que evita que se apilen para incrementar la superficie expuesta. Además, tambien permite reducir el tamaño y el peso del supercondensador. 

El aumento de la capacidad de almacenamiento de estos componentes allana el camino para conseguir que sean los suficientemente pequeños y ligeros como para reemplazar a las baterías convencionales, lo que en el futuro nos permitirá cargar el teléfono móvil en cuestión de segundos.

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Michael Pope, director de la investigación, señala que a corto plazo los supercondensadores mejorados podrían desplazar a las baterías de plomo-ácido de los coches tradicionales. Más adelante tienen potencial para alimentar los dispositivos electrónicos de consumo o los vehículos eléctricos, entre otros aparatos. "Si se comercializan de la manera correcta para las aplicaciones adecuadas, empezaremos a verlos cada vez con más frecuencia en nuestra vida diaria".

Para llevar a cabo este trabajo, el equipo ha desarrollado ánodos de carbono poroso fabricado de asfalto. El material ha demostrado una estabilidad excepcional en las pruebas incluso después de más de 500 ciclos de carga y descarga. Además, cuenta con una alta densidad de corriente de 20 miliamperios por centímetro cuadrado.

"La capacidad de estas baterías es enorme, pero lo que es igualmente notable es que es posible pasar de 0 a 100% de carga en solo cinco minutos, en lugar de las dos horas o más que necesitan otras baterías", afirma James Tour, el director de la investigación.

Para desarrollar los nuevos ánodos de carbono poroso, los científicos mezclaron asfalto con nanotubos de grafeno conductor y cubrieron el compuesto con litio metálico a través de deposición electroquímica. Después, combinaron un ánodo de este material con un cátodo de carbono sulfurado para hacer baterías completas para las pruebas.

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En los ensayos, los componentes mostraron una alta densidad de potencia de 1,322 vatios por kilogramo y una alta densidad de energía de 943 vatios/hora por kilogramo. "El nuevo material derivado del asfalto puede absorber más metal de litio por unidad de área y es mucho más simple y barato de fabricar", explica Tour. 

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Por otra parte, los tests revelaron otro beneficio interesante: el carbono redujo la formación de dendritas de litio, que son las malformaciones responsables de que las baterías de litio se incendien. Por lo tanto, además de acelerar la carga, esta nueva composición también permite que las baterías sean más seguras. 

No es la primera vez que escuchamos esta noticia: a principios de mayo de 2015 nos enteramos de que las arañas, al ser rociadas con grafeno, podían elaborar una tela mucho más fuerte de lo normal. Esta investigación la llevó a cabo Nicola Pugno de la Universidad de Trento, en Italia, que es precisamente el científico que está al frente del nuevo estudio. 

El nuevo trabajo va un paso más allá que el de 2015: en lugar de rociar a las arañas con el material, los investigadores han alimentado a tres especies de estos artrópodos con agua que contiene nanotubos de carbono o grafeno. Tras esto, al recolectar la telaraña los científicos comprobaron que tenía hasta tres veces más fuerza y diez veces más dureza que el compuesto original. 

"Hemos descubierto que la seda más fuerte de las arañas tratadas tenía una resistencia a la fractura de hasta 5,4 GPa, una dureza de hasta 1.570 J/g", explica el profesor Pugno. "La seda de araña normal, en comparación, tiene una resistencia a la fractura de 1,5 GPa y una tenacidad de aproximadamente 150 J/g".

Una seda de araña artificial tan resistente como la natural

Los investigadores aseguran que se trata de la mayor resistencia de este material descubierto hasta la fecha, con una fuerza comparable a las fibras de carbono más fuertes o a los dientes de lapa, que son el elemento más duro conocido hasta el momento. 

Este descubrimiento podría allanar el camino para la producción de una nueva clase de materiales biónicos con una amplia variedad de usos, por ejemplo la fabricación de paracaídas más resistentes y eficaces, entre otros muchos. Esto es debido a que el proceso de integración natural de refuerzos estructurales en materiales biológicos también podría aplicarse a otros animales y plantas, obteniendo como resultado otros compuestos naturales reforzados.

[Fuente: New Atlas]

Llevamos años escuchando hablar de las increíbles propiedades del grafeno, un material milagro con infinidad de cualidades para muchos sectores, con potencial para revolucionar por completo la industria tecnológica. Para los no iniciados, el grafeno es un material de dos dimensiones que proviene del grafito, que se caracteriza por ser extremadamente fino (tan solo un átomo de grosor) y al mismo tiempo es muy fuerte y resistente. Destaca por conducir la electricidad mejor que el cobre, así como por sus propiedades mecánicas y ópticas. 

Sin embargo, los años van pasando y de momento el uso del grafeno como material de fabricación no ha pasado de ser anecdótico. Esto es debido principalmente a las dificultades que se presentan a la hora de producir el compuesto en masa, ya que aunque han surgido diferentes técnicas y soluciones, de momento ninguna se ha impuesto.

El grafeno se sintetiza mediante la deposición de vapor químico sobre un sustrato metálico, habitualmente una lámina de cobre. Uno de los pasos más complicados del proceso consiste en separar el grafeno del sustrato, ya que implica disolver el metal o delaminarlo mediante el uso de productos químicos que dejan residuos. Además, el material se recubre con una capa de soporte polimétrico como el policarbonato, que requiere el uso de disolventes que en muchas ocasiones son tóxicos y cancerígenos.

Nueva planta piloto de producción de grafeno en País Vasco

Para optimizar la fabricación de grafeno, estos científicos han hallado un nuevo sistema que permite aislarlo utilizando dióxido de carbono en forma de ácido carbónico como solución electrolítica. "En nuestro caso, estamos usando polímero derivado de biomasa, la etil celulosa, para el revestimiento", señala Michael Cai Wang, investigador principal del proyecto. "Es un polímero común y barato utilizado como aditivo alimentario que se solvata en etanol. Esto no solohace que nuestro proceso de transferencia de grafeno sea más respetuoso con el medio ambiente, sino que también es compatible con una variedad de materiales biológicos polimétricos y blandos que no tolerarían disolventes".

Una vez que el grafeno ha sido transferido, el ácido carbónico se evapora como dióxido de carbono y agua. Gracias a esto, no es necesario enjuagar el material, por lo que también se ahorra agua y un paso en el proceso de producción.

Este invento es obra del español Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), con sede en Barcelona. Básicamente se trata de colocar un filtro degrafenoen lacámaradelmóvil, haciendo posible escanear el entorno como si de una radiografía se tratase.

Utiliza fotodetectores de puntos cuánticos para detectar luz ultravioleta e infrarroja, recopilando más información de la que cualquier cámara normal podría captar en condiciones climáticas o lumínicas poco favorables.

Gracias a este tecnología, se podrían detectar fuentes de calor en las inmediaciones con sólo apuntar con la cámara. También ofrecería la posibilidad de identificar comida en mal estado analizando la composición de la misma, como se puede ver en el vídeo creado por el ICFO.

Son dos aplicaciones prácticasdelgrafeno con tremendas posibilidades y repercusiones, aunque también hay otras más mundanas que sin duda interesan a los usuarios. Este mineral haría posible mejorar aún más lasfotos nocturnasrealizadas con elmóvil, uno de los puntos débiles que sufren todos los fabricantes de smartphones.

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La principal dificultad de este ambicioso proyecto tecnológico era integrar el fotosensor de grafeno con el circuito CMOS utilizado por las cámaras digitales modernas. Según sus creadores, el problema se solventó con relativa facilidad, por lo que no habría obstáculo alguno para que este nuevo sistema empieza a manufacturarse a escala masiva.

De salir adelante, sin duda supondría una inyección económica importante para el instituto y la investigación española, muy necesitada de fondos en los últimos años. Es un claro ejemplo de cómo funciona el I+D+i, el principal motor de una economía desarrollada moderna.

[Fuente: ICFO]

Las nuevas lentillas han sido fabricadas con una película transparente y flexible que combina nanocables de grafeno y de plata. El resultado es un material conductor con electrodos maleables que se puede programar para detectar múltiples biomarcadores. 

El nuevo diseño de lentes de contacto, además de proporcionar una gran transparencia y comodidad de uso, está equipado con sensores que pueden recoger diversos marcadores, entre los que se encuentran los indicadores de presión intraocular elevada que puede indicar glaucoma, así como la glucosa para la diabetes mellitus.

Para detectar la presión intraocular, las lentillas que diagnostican enfermedades cuentan con una capa dieléctrica colocada entre dos películas híbridas. En esta disposición, las láminas de nanocables de grafeno y plata se convierten en un condensador que responde a la presión intraocular.

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Cuanto más alta es la presión intraocular, más disminuye el espesor de la capa dieléctrica, lo que hace que aumente la capacitancia. Eso sí, es importante saber que este parámetro alto no siempre implica que se tenga glaucoma y también puede deberse a otros problemas de salud, como la hipertensión ocular.

Respecto a la detección de los niveles de glucosa, las lentes de contacto efectúan la medición a través de la capa de película híbrida superior, que está expuesta a las lágrimas. El área de detección cuenta solo con nanocables de grafeno (los de plata han sido retirados de esta zona) recubiertos con una enzima que se une a la glucosa de forma selectiva, lo que hace que cambie la resistencia del grafeno. Además, tienen la ventaja de que se pueden controlar de forma inalámbrica y en tiempo real.

[Fuente: IEEE Spectrum]

Desde la Universidad de Exeter (UK) un grupo de científicos sostiene que el futuro de estos dispositivos flexibles pasa por crear un nuevo sistema de almacenamiento de grafeno que pueda sustituir a las memoras flash actuales. El material es más barato y usa una combinación híbrida de óxido de titanio capaz de leer y escribir en sólo cinco nanosegundos. Pero no sólo eso, sino que hablan de un componente de sólo 50 nanómetros de largo y 8 nanómetros de espesor.

Pero, ¿por qué el grafeno? Se trata del compuesto más delgado creado por el hombre, pero también el material más ligero conocido y el más fuerte. Pero a ello hay que sumar de que se trata del mejor conductor de electricidad, ideal para su uso en dispositivos móviles. Los usos del grafeno son casi ilimitados. Pero no todo es positivo, dado que su principal problema es que es complejo producirlo y que cuando se produce hay que pulirlo dado que de primeras no resulta de suma calidad. El material conduce electrones de una forma más eficiente que el silicio y transfiere electrones a 1000 kms/s, y eso interesa mucho a los grandes fabricantes.

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Compañías como Samsung ya han invertido mucho dinero en investigaciones para hacer que el grafeno sea uno de los principales componentes que se encuentren en sus futuros teléfonos móviles, en aquellos de la siguiente década. No obstante se espera que la primera oferta en el mercado de los teléfonos flexibles sea el nuevo Samsung Galaxy X, dispositivo que lleva años de retraso y que podría ver la luz en 2018.

[Fuente: phonearena]

No es la primera vez que oímos hablar de piel artificial dotada de sensibilidad. En los últimos años, científicos de todo el mundo han puesto todos sus esfuerzos en el diseño de materiales con características similares a la epidermis humana, como la flexibilidad, la suavidad, la adherencia y las propiedades aislantes. Por ejemplo, el laboratorio de Zhenan Bao de la Universidad de Stanford en Estados Unidos lleva trabajando desde 2010 en el desarrollo de prototipos de piel sintética sensitiva. 

Esta nueva investigación se ha basado en el grafeno para la fabricación de su versión de piel electrónica. El equipo ha elegido este material debido a sus interesantes cualidades físicas, así como a su potencial para utilizar los rayos del sol para satisfacer las necesidades energéticas del prototipo.

Como ya sabrás, el grafeno es un elemento compuesto por carbono con solo un átomo de espesor, que se caracteriza por su flexibilidad y su dureza: es más fuerte que el acero, un gran conductor de la electricidad y además es transparente. Todo esto lo convierte en el material perfecto para la creación de piel artificial, como ya se ha demostrado en anteriores investigaciones.

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El nuevo tipo de piel sintética fabricada con grafeno es básicamente un sensor de contacto y necesita alrededor de 20 nanovatios por centímetro cuadrado para funcionar. Por este motivo, el equipo ha integrado células fotovoltaicas en el material, que capturan la energía solar para alimentar el prototipo.

"La piel humana es un sistema increíblemente complejo capaz de detectar la presión, la temperatura y la textura a través de una serie de sensores neuronales que llevan señales desde la piel hasta el cerebro", explica Ravinder Dahiya, director de la investigación. "Mis colegas y yo hemos dado pasos importantes en la creación de prototipos de prótesis que integran piel sintética y son capaces de hacer mediciones de la presión muy sensibles. Gracias a eso, una prótesis de una mano es capaz de realizar tareas difíciles como agarrar adecuadamente materiales blandos". 

Los científicos continuarán trabajando para optimizar su piel electrónica sintética, especialmente en las vías para almacenar la energía obtenida por las células solares en una batería para su posterior utilización, que podría alimentar una prótesis completa. Se puede consultar todos los detalles de la investigación en la revista Advanced Functional Materials. 

¿No sabes qué es el grafeno? El elemento fue descubierto en el año 2004 y se trata de un material bidimensional compuesto por una sola capa de átomos de carbono, que se estructuran en una red con forma de panal hexagonal. Tiene un espesor de solo 0,335 nanómetros, por lo que es extremadamente delgado y ligero, pero al mismo tiempo es 150 veces más fuerte que el acero.

El grafeno destaca por sus fantásticas cualidades, que lo convierten en el material milagro del siglo XXI: conduce muy bien la electricidad y el calor, es muy flexible (puede estirarse hasta un 120% de su propia longitud), y tiene interesantes propiedades eléctricas, mecánicas y ópticas, entre otras características interesantes.

Eso sí, no se trata de un material especialmente barato de producir. Aunque desde que el grafeno fue descubierto se han hecho muchos avances en cuanto a su fabricación, lo cierto es que la ausencia de procesos verdaderamente económicos para hacerlo son una de las razones que frenan la aplicación de este material en la vida diaria. 

Pero gracias a los investigadores de CSIRO esto podría cambiar. Para transformar el aceite usado en grafeno, los científicos han desarrollado una tecnología llamada GraphAir que elimina la necesidad de producir el material en un entorno altamente controlado.

Esta técnica permite que se forme en el aire una película de grafeno mediante un precursor natural, que es el aceite. Para ello, los científicos calientan el líquido a altas temperaturas, hasta que se descompone en unidades de construcción de carbono, que son esenciales para la síntesis del material milagro. Se puede utilizar diversos tipos de aceite, incluso el más sucio de la cocina.

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De acuerdo con el equipo, se trata de un proceso rápido, sencillo, seguro, potencialmente escalable y mucho más barato. Además, el grafeno obtenido presenta las mismas propiedades que el fabricado mediante métodos convencionales. "Ahora podemos reciclar los aceites usados y transformarlos en grafeno", aegura el Dr. Dong Han Seo, director de la investigación.

El funcionamiento de este curioso artilugio es de lo más sencillo, ya que no requiere conectar a tu móvil ningún aparato ni llevar a cabo ningún tipo de ajuste de software ni tareas complejas. Lo único que hay que hacer es pegar el parche en la carcasa trasera del terminal y listo.

De acuerdo con sus desarrolladores, NanoSkin tiene la capacidad de reducir el consumo de energía de tu smartphone gracias a la regulación de temperatura que lleva a cabo el grafeno. 

El calor es uno de los grandes enemigos de las baterías de iones de litio, y es uno de los factores que afectan negativamente para descargar el terminal con mayor rapidez cuando estamos jugando a videojuegos o viendo vídeos, por ejemplo. La pegatina aprovecha las propiedades del grafeno para conducir el calor, lo que le permite extraer las altas temperaturas y enfriar el dispositivo.

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Hay dos modelos de parche para alargar la vida de la batería del móvil. Por un lado está la versión más pequeña, llamada NanoSticker, que tiene forma ovalada y se puede colocar en cualquier smartphone; incrementa la duración un 15% y tiene un precio de 13,90 euros. Por otra parte está NanoSkin, que está fabricado a medida para terminales concretos, como el iPhone 7, el iPhone 6 o el Samsung Galaxy S7; prolonga la batería un 20% y cuesta 19,90 euros.

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De momento, salvo la promesa del fabricante no conocemos testimonios que certifiquen que NanoSkin es eficaz para prolongar la energía del móvil, así que tendremos que esperar a probarlo para asegurarnos de que realmente funciona.

[Fuente: New Atlas]

Científicos del MIT han creado una nueva estructura con una impresora 3D que tiene una forma de coral o de colmena, y que cuenta en su composición con unas láminas de grafeno con un compendio de plástico. Introduciendo esta estructura en una prensa hidráulica han logrado demostrar que, no tanto por el grafeno, pero sí por la estructura de coral, una inmensa dureza y resistencia hasta 10 veces más que la del propio acero. Este es, uno más, de los muchos usos del grafeno que hemos visto en los últimos años.

Como puede verse en el vídeo, las paredes más finas de la estructura de la izquierda se deforman con mayor lentitud sin explotar, mientras que la estructura de la derecha con paredes más gruesas explota a la mínima presión. Gracias a esta demostración, los científicos del MIT han dado con el clavo con una estructura de gran dureza que puede servir para formar parte de otros elementos del futuro.

Pero, ¿qué es exactamente el grafeno?

Esta estructura de coral de grafeno podría ser usada, por ejemplo, en futuros puentes vista su resistencia y dureza, pero también podría usarse en materiales de aislamiento o en todo tipo de infraestructuras. Igualmente sus creadores señalan que es perfecto para la ingeniería espacial, dado que a pesar de su dureza también es un material muy ligero, con lo que podría transportarse fácilmente en futuras misiones espaciales.

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[Fuente: Motherboard]

Silly Putty (también conocida como boligoma o masilla rebotante) es un juguete, fabricado a partir de una masa informe de polímeros de silicona tratado con ácido bórico, que exhibe propiedades físicas inusuales, en particular tiene un comportamiento viscoelástico notable, dependiendo su viscosidad de la fuerza aplicada de manera no lineal.

Los investigadores irlandeses combinaron el juguete de niños con una forma especial de carbono, y crearon un material nuevo y notable que ellos piensan podría ser útil en la fabricación de dispositivos médicos.

El físico Jonathan Coleman, del Trinity College de Dublín, dice que Silly Putty tiene propiedades extraordinarias. Si haces una bola apretada con el material y la lanzas al suelo, rebotará. "Pero si la estiras muy, muy lentamente, fluirá como si fuera un líquido, un líquido viscoso", dijo.

Los científicos industriales crearon la fórmula para Silly Putty hace unos 70 años. Estaban buscando sustitutos sintéticos para el caucho. Básicamente, se trata de una mezcla de ácido bórico y aceite de silicona.

Pero además de usarla como juguete, nadie realmente supo qué hacer con ella. "Tiene estas propiedades extrañas pero nunca encontró una aplicación, así que pensamos que si pudiéramos hacer algo, sería genial", dice Coleman.

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Coleman trabaja principalmente con otro material inusual, una forma notable de carbono llamado grafeno. El grafeno viene en láminas de apenas un átomo de grosor y es extremadamente bueno en la conducción de electricidad.

Uno de sus estudiantes tuvo una divertida idea: ¿Qué ocurre si mezclamos grafeno, con sus propiedades eléctricas, con boligoma y sus extrañas propiedades hinchables y líquidas?

Curiosamente, la fabricación de un material compuesto utilizando grafeno y Silly Putty da un nuevo material que todavía es líquido e hinchable, pero ahora es capaz de conducir la electricidad y es extremadamente sensible a la presión. Presione en él ligeramente y se cambia su resistencia eléctrica.

Coleman piensa que hay muchas aplicaciones para su nuevo material. Por ejemplo, ha demostrado que si presiona una pequeña gota de éste contra la arteria carótida de alguien, puede medir no sólo el pulso sino también la presión arterial.

Los resultados de la investigación fueron publicados en línea el jueves por la revista Science.

Para diseñar esta pantalla, los investigadores han ideado una forma de deformar las membranas de grafeno aplicando diferentes niveles de presión, una técnica que les permite controlar el color que muestra cada uno de los píxeles. 

En el estudio, que ha sido publicado en la revista Nano Letters, los científicos nos presentan un dispositivo de globo de grafeno, que consiste en pequeñas placas de silicio con hileras de cavidades circulares que tienen un tamaño de 10 micras cada una. Las membranas de grafeno se utilizan para cubrir y envolver el aire dentro de estos agujeros, por lo que es posible cambiar su posición mediante una diferencia de presión entre el interior y el exterior.

Dependiendo de cuál sea la curvatura del material sobre las cavidades, el ojo percibe un color u otro: si están más cerca del silicio se ven azules, mientras que cuando se alejan parecen rojas. "No sólo proporciona la técnica de colorimetría para caracterizar el grafeno suspendido, que es útil para las empresas que desarrollan sensores mecánicos de grafeno, sino que también proporciona un medio para implementar tecnología de visualización basada en la modulación de interferometría", explica Santiago Cartamil-Bueno, uno de los miembros del equipo

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La modulación de interferometría o IMOD es la tecnología que ya se utiliza en la actualidad en algunas pantallas de tinta electrónica a color y relojes inteligentes, porque requiere poca energía. Sin embargo, estos ejemplos utilizan otros materiales en lugar de grafeno, por lo que el nuevo display tiene un mejor rendimiento y también puede ser flexible. 

Ahora, el equipo está trabajando en la optimización de su tecnología, con el objetivo de poder presentar un prototipo completamente funcional en el Mobile World Congress de Barcelona en 2017.

Lo han averiguado un grupo de científicos de la universidad de Tsinghua en Pekín. El proceso ha sido tan sencillo como alimentar a los gusanos de seda con el material. Claro que los animalitos no se relamen al ver el compuesto, así que lo que hicieron fue cubrir hojas con una solución o bien de grafeno o bien de nanotubos de carbono (que son básicamente grafeno enrollado). 

En un principio se planificaron otros métodos para introducir el grafeno en el proceso de la creación de la seda, pero los científicos descubrieron que este método no sólo era más sencillo, sino que también resultaba menos contaminante. 

Y en lo que respecta a la "súper seda", los hallazgos no dejan de sucederse. Han descubierto que puede conducir la electricidad, que tiene una estrucuta molecular más ordenada que la de la seda tradicional y que tiene menos solución acuosa. 

¿Cuáles son los usos más extravagantes del grafeno?

Gracias a estas características, la seda será capaz de aguantar un 50% más de estrés sin romperse. No parece demasiado, pero hay que tener en cuenta que el proceso ha sido bastante rudimentario, y que lo único que querían comprobar era si podían hacerlo. 

De hecho, los mismos científicos admiten que no están seguros de hasta que punto los compuestos han llegado a la seda, se han excretado o se han metabolizado. En caso de que la tecnología se perfecionara los principales beneficiados serían el campo de los wearables y el de la medicina. 

Concretamente, lo que han hecho estos investigadores ha sido colocar una película de grafeno en la parte superior de una capa de lípidos grasos. A diferencia de los resultados de ensayos anteriores, el material se ha mantenido estable. El objetivo de este trabajo consiste en utilizar la envoltura de lípidos para introducir el compuesto en el organismo y emplearlo como un sensor para recoger información. 

Por si no lo conoces, el grafeno es un material que consiste en una sola capa de átomos de carbono, que se caracteriza por ser extremadamente delgado, fuerte y flexible. Además, en el ámbito tecnológico destaca por su excelente capacidad para conducir la electricidad, así como por sus propiedades mecánicas u ópticas, entre otras.

"El grafeno es particularmente sensible y puede responder a su entorno en el cuerpo", asegura Gregory Schneider, líder de la investigación. "Dada esta sensibilidad, las futuras aplicaciones para el organismo puede incluir dispositivos como biosensores y sistemas que señalan el lugar adecuado para realizar el diagnóstico". 

El equipo decidió probar la posibilidad de insertar el grafeno en el interior de una capa de lípidos para proteger el material y permitir que viaje por el cuerpo sin restricciones de ningún tipo. Los lípidos son grasas que se pueden encontrar en la capa protectora de una célula, también conocida como membrana celular. "Es un método que se ya se usa con medicamentos contra el cáncer", explica Schneider. "Hemos creado una única capa de lípidos en el laboratorio y la hemos integrado con grafeno en un primer paso hacia la imitación de la membrana celular".

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Las pruebas efectuadas por los científicos demuestran que la capa de grasas proporciona un buen soporte para el grafeno. Llevaron a cabo mediciones infrarrojas para probar su estabilidad, y pudieron observar que los lípidos mejoran la conductividad eléctrica del material, por lo que puede captar información como la acidez de su entorno o la presencia de ciertas proteínas. 

La investigación se encuentra todavía en fases iniciales, pero resulta muy prometedora. El equipo continuará trabajando hasta conseguir que el grafeno pueda viajar libremente a través del cuerpo humano.

Por si no conoces este material, se trata de un elemento bidimensional compuesto por átomos de carbono dispuestos en un patrón hexagonal. Destaca por contar con innumerables cualidades que hacen de él un compuesto muy útil para infinidad de aplicaciones. Y es que, aunque solo tiene un átomo de espesor, se considera 100 veces más fuerte que el acero, es extremadamente flexible y también tiene propiedades conductoras, mecánicas y ópticas. 

Este equipo de científicos pensó que sería interesante aplicarlo a los zapatos, ya que el material aportaría una mayor flexibilidad, suavidad, ligereza y durabilidad al calzado. Además, proporciona una excelentes cualidades de regulación térmica y cuenta con unas propiedades antibacterianas inmejorables. 

En su diseño, los investigadores han integrado el grafeno mezclándolo con el poliuretano que se emplea para fabricar la plantilla y la suela de los zapatos. Gracias a esto, se ha incrementado el confort del calzado, facilitando una mejor dispersión térmica y dotando a la plantilla de mayor impenetrabilidad. 

Los primeros prototipos de estos zapatos de grafeno han demostrado que reúnen todas las cualidades anteriormente mencionadas, incluso con un porcentaje muy pequeño del material. Esto es posible gracias al método de fabricación y adhesión que ha desarrollado el ITT, que además de resultar muy eficaz es altamente sostenible. 

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Después de haber diseñado los prototipos, el equipo tn una primera fase tiene previsto optimizar la tinta y el polvo de grafeno que van a utilizar, así como la técnica para aplicarlo en las plantillas y las suelas. Durante la segunda fase se llevarán a cabo diversas pruebas avanzadas para integrar el material en las máquinas y los procesos químicos que se utilizan actualmente para la producción de calzado.  

Y ahora, un equipo de la Universidad Rice en Texas ha demostrado que el material podría ser clave para un nuevo tratamiento prometedor para las lesiones medulares graves.

Estudios anteriores han demostrado que el grafeno puede estimular el crecimiento de las neuronas, mientras que el polietilenglicol (PEG) se ha usado con un éxito limitado para curar las médulas espinales dañadas en animales.

A partir de esto, los investigadores de la universidad utilizaron sus conocimientos de química para combinar nanotiras de grafeno (deshiladas de nanotubos de carbono más grandes) con PEG para producir un material bautizado como Texas-PEG.

Lo más sorprendente de este nuevo material es que actúa como un "andamio conductor" mucho más potente, promoviendo que los dos extremos de una médula espinal seccionada se reparen y reconecten.

Y no se trata de un resultado teórico.

En un estudio en animales que involucró una rata con la médula espinal cortada, el tratamiento con Texas-PEG restauró alguna función en sólo 24 horas. Después de dos semanas, la misma rata estaba en buen camino hacia una recuperación completa, mostrando un "control motor casi perfecto."

Nanopeces de metal entregarían medicamentos a partes del cuerpo.

Aunque todavía estamos lejos de ver este tratamiento en pruebas con lesiones de médula espinal en humanos, no hay duda de que el potencial de Texas-PEG "es demasiado prometedor para ser minimizado", explicaron los investigadores.

Actualmente, se ha hecho hay un gran trabajo por doctores, investigadores e ingenieros para restaurar la función de las extremidades paralizadas y mejorar la calidad de vida de los pacientes, incluyendo implantes, estimulación eléctrica, exoesqueletos y terapia de realidad virtual.

Y si aparecen tratamientos nuevos que pueden ayudar a reparar el daño en la médula espinal poco después de la lesión, tanto mejor.

Estos investigadores han estado buscando diferentes formas para hacer uso del grafeno y de sus asombrosas propiedades para fabricar sensores y otras tecnologías. Por si no lo sabes, este material se trata de un compuesto bidimensional que es más fuerte que el acero, aunque solo cuenta con un átomo de espesor. Además, destaca por sus excelentes cualidades para conducir la electricidad y el calor, así como sus capacidades mecánicas y ópticas. 

En estudios recientes, los investigadores han intentado utilizar impresoras de inyección de tinta para imprimir circuitos y electrodos de múltiples capas de grafeno. Sin embargo, una vez que se imprimía el material, perdía conductividad eléctrica, de manera que era necesario tratarlo para optimizar el rendimiento.

Este tratamiento especial requiere el uso de altas temperaturas o sustancias químicas, unas condiciones que pueden degradar las superficies de impresión flexibles o desechables, como las películas de plástico o de papel.

El equipo pensó que tratar el grafeno con láser podría solucionar el problema, y la idea resultó exitosa al ponerla en práctica. En las pruebas, al tratar los circuitos eléctricos de múltiples capas y los electrodos impresos en grafeno con una técnica de láser pulsado, pudieron ver que se mejoraba la conductividad eléctrica sin perjudicar el sustrato de papel, polímero u otras superficies frágiles.

Crean el primer papel electrónico de grafeno del mundo

"El avance de este proyecto es que transforma el grafeno impreso por inyección de tinta en un material conductor capaz de ser utilizado en nuevas aplicaciones", asegura Claussen. Entre ellas se pueden citar sensores con aplicaciones biológicas, baterías y sistemas de almacenamiento de energía o componentes conductores eléctricos, además de electrónica basada en papel.

Los nanomateriales han tenido un papel muy importante en la evolución de los altavoces, y gracias a ellos su diseño ha podido integrar todo tipo de innovaciones. Por ejemplo, mediante el uso de nanopartículas magnéticas ha sido posible eliminar la necesidad de incluir un imán en los componentes del dispositivo. Además, también se ha descubierto que utilizando nanotubos de carbono se puede producir sonido con calor.  

Hasta ahora, las innovaciones eran diseñadas con el objetivo de demostrar las capacidades de los nanomateriales. Sin embargo, los científicos del KAIST se han centrado en el desarrollo de un nuevo diseño de altavoces especialmente orientados para el mercado de los teléfonos móviles. Para ello, han empleado grafeno, obteniendo como resultado un altavoz completamente plano, que no requiere una caja acústica para producir sonido.

En el estudio, que ha sido publicado en la revista ACS Applied Materials & Interfaces, los investigadores describen que han seguido un proceso relativamente sencillo que les ha permitido fabricar un altavoz termoacústico con grafeno. A diferencia de los convencionales, este tipo de altavoces se basa en la idea de que el sonido puede ser producido por el calentamiento y el enfriamiento rápido de un material, en lugar de mediante vibraciones. 

Descubren cómo producir grafeno de alta calidad con un microondas

El prototipo que han desarrollado en las pruebas consiste en una matriz de dieciséis aerogeles que opera a 40 vatios de potencia y produce una calidad de sonido comparable a la de otros sistemas de sonido basados en el material milagro.

No es la primera vez que se emplea el grafeno en la termoacústica, pero el trabajo de estos científicos se diferencia de los avances que habíamos visto hasta ahora por la enorme facilidad con la que han construido los altavoces de grafeno. El proceso consta de dos etapas y es muy simple, lo que permitirá que las aplicaciones comerciales lleguen pronto al mercado.

[Fuente: IEEE Spectrum]

Por si no te suena el concepto, el grafeno es un material bidimensional que se caracteriza por reunir una serie de propiedades excepcionales. Aunque es extremadamente fino (solo tiene un átomo de grosor), al mismo tiempo es muy fuerte y resistente. Además, conduce la electricidad mejor que el cobre, y también tiene interesantes cualidades mecánicas y ópticas. Gracias a esto, es un compuesto muy útil para todo tipo de aplicaciones, entre ellas la fabricación de dispositivos electrónicos.

El grafeno proviene del grafito, un elemento a base de carbono que está compuesto por láminas de grafeno. La forma más sencilla de obtener grandes cantidades del material milagro consiste en exfoliar el grafito para sacar las capas de grafeno mediante el uso de productos químicos.

Sin embargo, este enfoque tiene una desventaja importante: se producen reacciones secundarias con el oxígeno, dando lugar al óxido de grafeno, que no conduce la electricidad. El oxígeno distorsiona la estructura atómica del grafeno prístino, degradando sus propiedades, por lo que es menos útil para su aplicación en diferentes industrias. 

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Para la comunidad científica, la extracción de oxígeno del óxido de grafeno para mejorar la calidad del material ha sido un desafío en las últimas dos décadas. Ahora, estos investigadores han conseguido dar con un método sencillo y eficaz. 

El equipo, dirigido por Manish Chhowala, profesor de la Universidad de Rutges, ha descubierto que introducir el óxido de grafeno exfoliado durante un segundo en un horno microondas de 1.000 vatios (una potencia convencional presente en multitud de hogares en todo el mundo), puede eliminar prácticamente todo el oxígeno. 

Este avance podría conducir al desarrollo de un método escalable para producir cantidades ingentes de grafeno de forma rápida y reduciendo costes, lo que permitiría que se extienda su uso.

El Monolith Chaconne de TRIintegra tres procesadoresQualcomm Snapdragon 830 de última generación. Steve Chao, CEO de la compañía, ha dado explicaciones sobre este controvertido chipset. “TRI quiere conectar múltiples CPUs vía WiGig implementando un controlador ad hoc para el canal de 60 GHz a través de un USB 3.0 [...]. Esta tecnología patentada nos permite alcanzar una potencia nunca vista en un dispositivo móvil. ¿Qué pretendemos con esta tecnología. La respuesta es: inteligencia computacional.”

Monolith Chaconne es mucho más que un teléfono móvil. A los tres procesadores Qualcomm Snapdragon 830 se suman 18 GB de memoria RAM LPDDR4X (3 chips de 6GB de memoria) y 1’2 terabytes de almacenamiento (3 módulos de 256 GB y 512 GB mediante una tarjeta microSD). Este espectacular hardware se alimentará con 120 Wh de una batería basada en grafenode 3600 mAh más una batería de polímeros de litio de 2400 mAh.

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En cuanto al diseño, cuenta con una carcasa de óxido de grafeno con un marco de metal líquido 2.0. También incluye una amplia pantalla de 6’4 pulgadas con resolución 4K de 2160 x 3840 píxeles. Las cámaras no se quedan atrás: la cámara principal integra un sensor de 60 megapíxeles con tres lentes con tecnología iMAX 6K; la cámara delantera cuenta con dos lentes de 20 megapíxeles.

Normalmente, este tipo de dispositivos con especificaciones milagrosas suelen flaquear en el apartado de software. Sin embargo, Turing Robotics Industries sabe cómo aprovechar toda esta potencia. El Monolith Chaconneejecutará elsistema operativo Swordfish OS que incluye un conjunto de funciones y características basadas en el aprendizaje automático y en los sistemas de inteligencia artificial.

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En el apartado de conectividad también incorpora la tecnología más novedosa: WiGig, 4G, VoLTE… e incluye dos APIs (Parallel Tracking y Mapping) orientadas a la realidad aumentada. Turing Robotics Industries arrancará la construcción del Monolith Chaconne en las instalaciones de Nokia y Microsoft en Salo, Finlandia, durante este año. Se espera que los primeros smartphones se lancen en el 2018. 

[Fuente:turing]

Este átomo artificial se trata de una "prisión cuántica", es decir, un espacio reducido y acotado donde los electrones se comportan de una forma muy distinta a como lo hacen en el espacio libre. Solo tienen la posibilidad de ocupar niveles discretos de energía, al igual que los electrones que forman parte de un átomo normal, y es por este motivo por el que a esta estructura creada en el laboratorio se la denomina átomo artificial.

Los átomos artificiales tienen la ventaja de que pueden ofrecer más propiedades que los convencionales y, por tanto, tienen un gran potencial para muchas aplicaciones, entre las que se encuentran la computación cuántica. "Los átomos artificiales abren nuevas y excitantes posibilidades, ya que podemos dirigir sus propiedades", asegura Joachim Burgdorfer, profesor de la Universidad Técnica de Viena. 

Hasta el momento ya se había demostrado que es posible capturar los electrones del átomo en pequeños confinamientos, conocidos como puntos cuánticos, en materiales semiconductores, por ejemplo el arseniuro de galio. Ahora, este equipo de científicos ha conseguido crear estas estructuras en grafeno, y ha demostrado sus propiedades excepcionales en un estudio, cuyos resultados han sido publicados en la revista Nano Letters. 

Al igual que en un átomo, donde los electrones solo pueden rodear el núcleo en órbitas determinadas, en los puntos cuánticos los electrones son forzados en estados cuánticos discretos. Además, gracias al grafeno se abren posibilidades más interesantes. De acuerdo con Florian Libisch de la Universidad Técnica de Viena, "en la mayoría de materiales, los electrones pueden ocupar dos estados cuánticos diferentes a una energía dada. La alta simetría de la red de grafeno permite cuatro estados cuánticos distintos. Esto abre nuevas vías para el tratamiento de la información cuántica y el almacenamiento".

¿Qué es la computación cuántica?

Los átomos artificiales creados en grafeno allanan el camino para el desarrollo de nuevos experimentos cuánticos. Por ejemplo, la posibilidad de cuatro estados cuánticos es especialmente interesante para las aplicaciones de almacenamiento de información. Además, los electrones pueden preservar superposiciones arbitrarias durante mucho tiempo, una propiedad ideal para los ordenadores cuánticos. 

¿No sabes qué es el grafeno? Aquí te lo explicamos todo

El nuevo método tiene la ventaja de que es escalable, lo que permite instalar muchos átomos artificiales en un pequeño chip con la finalidad de utilizarlos para aplicaciones de información cuántica. 

Los investigadores han combinado óxido de grafeno con una espuma de nanocelulosa, y el resultado ha sido un compuesto ligero, fuerte y flexible, así como un conductor rápido y eficiente de la electricidad y el calor.

El proceso de fabricación de este material es el siguiente: se cultivan en el laboratorio unas bacterias que producen capas de fibra de celulosa a nanoescala. Durante este proceso, los científicos añaden las escamas de óxido de grafeno para que se incrusten en la celulosa.  

El compuesto que se obtiene es una espuma que tiene una estructura de dos capas: una superior de nanocelulosa con óxido de grafeno que absorbe la luz, y una de nanocelulosa pura en la parte inferior.

Cuando se suspende el material en el agua, las fibras conducen el líquido hacia la capa de la superficie, donde se produce la evaporación con el calor generado por el óxido de grafeno y la luz solar. Después de la evaporación, el agua dulce purificada se puede recoger fácilmente de la parte superior de la hoja. 

"El proceso es muy sencillo", asegura Srikahth Singamaneni, director de la investigación. "La belleza es que la red de fibra de celulosa tiene una excelente capacidad para llevar el agua hacia la superficie de evaporación y, al mismo tiempo, reducir al mínimo el calor que llega hacia abajo". 

Este plástico con grafeno es un millón de veces más resistente al agua

De acuerdo con Pratim Biswas, co-autor del estudio, "las propiedades del material que hemos sintetizado mejoran la recolección de energía solar. Por lo tanto, es más eficaz en la limpieza del agua". Los científicos esperan que este avance permita que la población de países con pocos recursos puedan transformar el agua sucia en potable de manera rápida, sencilla y económica.

El compuesto que han diseñado tiene la apariencia y el tacto del plástico normal, pero en las pruebas ha demostrado que es infinitamente más resistente a la humedad de los líquidos. 

El avance permitirá la fabricación de protecciones más seguras para los dispositivos electrónicos sensibles al agua. Estos aparatos, especialmente los que se almacenan durante un largo período de tiempo, pueden dañarse con facilidad con pequeñas cantidades de humedad. 

Los dispositivos más sensibles solo toleran cantidades de humedad muy bajas y no pueden superar 10^-6 gramos de vapor de agua por metro cuadrado al día. De acuerdo con el investigador Praveen C. Ramamurthy, en la actualidad no existen sistemas de protección para los dispositivos electrónicos que cumplan este requerimiento, por lo que empezaron a buscar una manera de reducir la permeabilidad de estos envases de plástico. 

Para mejorar el material, aplicaron una capa de grafeno a una película de polímero de plástico mediante un proceso de infusión conocido como deposición de vapor químico. La adición del grafeno reduce la permeabilidad de una manera extraordinaria, un millón de veces, y se ha demostrado en los estudios de envejecimiento acelerado.

Esta batería de grafeno cargará tu móvil en sólo 15 minutos

De acuerdo con los resultados de las pruebas realizadas con dispositivos fotovoltaicos orgánicos, los aparatos envueltos con el nuevo material de plástico a base de grafeno tienen potencial para tener una vida útil de un año, mientras que si se protegen con envases de plástico actual es de menos de 30 minutos.

Además de recubrir los dispositivos electrónicos, este compuesto también se puede aplicar en la protección de otros artículos que requieran una atmósfera seca para su conservación, como medicinas o productos alimentarios.

El futuro de las baterías que estarán en los teléfonos móviles del mañana pasarán por las baterías de grafeno que serán capaces de cargarse de una manera mucho más rápida y además, contando con mucha mayor duración y menor desgaste que las convencionales, que se suelen ir mermando en capacidad conforme se van cargando en más ocasiones. Con este nuevo invento, no sólo los teléfonos móviles, sino también los portátiles, las tabletas o incluso los coches eléctricos, podrán contar con mayor autonomía.

En China aseguran haber creado la primera batería de grafeno que es capaz de cargar cualquier teléfono móvil entre 13 y 15 minutos, una hora menos de lo que suelen precisar las baterías más veloces de la actualidad.

La empresa china Dongxu Optoelectronics ha creado la batería G-King con una capacidad de 4800mAh y que, como dijimos, tiene como principal ventaja de que es capaz de cargarse en 13-15 minutos. Además, su duración autónoma es mayor dado que puede cargarse hasta 3500 veces, unas 7 veces más que las baterías actuales de iones de litio.

Los 7 usos más curiosos del grafeno

Esta ventaja de carga se consigue gracias al grafeno, uno de los materiales con mayor futuro del momento. La empresa china no ha dado una fecha aproximada sobre cuándo empezaremos a ver esta batería en los teléfonos móviles, pero al menos ya se ha presentado oficialmente y parece que ha comenzado su fabricación.

[Fuente: Digitaltrends]

Estos investigadores han descubierto el GraphExeter, un material que está compuesto por un par de hojas de grafeno con una capa de moléculas de cloruro férrico. Las propiedades de este elemento, como la transparencia, la ligereza, la flexibilidad y la buena conductividad eléctrica, optimizan la iluminación y permiten fabricar dispositivos electrónicos flexibles con mayor luminosidad y resistencia, así como menor consumo energético. 

En la actualidad, el desarrollo de pantallas flexibles está todavía en fases iniciales. Los displays elásticos presentan todavía muchos problemas, entre ellos que tienen un tamaño limitado. Esto es debido a que los materiales utilizados para su producción en masa pueden causar un gradiente de brillo visible cuando el tamaño de la pantalla es muy grande.

Mediante la sustitución del grafeno puro por GraphExeter, estos investigadores han creado una pantalla con una iluminación mucho más potente y consistente que la de otros materiales.  

En las pruebas que ha llevado a cabo el equipo se ha demostrado que es un material ideal para hacer luces flexibles incrementando el brillo hasta en un 50% en comparación con la iluminación convencional. Su eficiencia energética también es destacable: las luces fabricadas con este compuesto consumen hasta un 30% menos que otros sistemas flexibles. 

Los 7 usos más curiosos del grafeno

Además de estas cualidades, el GraphExeter presenta una mayor resistencia a la flexión repetida, lo que lo convierten en el candidato ideal para las pantallas flexibles de los smartphones, en cuya vida útil se van a abrir y cerrar en infinidad de ocasiones.

Los científicos consideran que este avance abre paso a una nueva generación de pantallas flexibles que se podrían integrar en todo tipo de dispositivos electrónicos: teléfonos móviles, televisores, monitores, smartwatches, reproductores de audio o prendas de vestir inteligentes, entre infinidad de aplicaciones más. 

Uno de los indicadores más comunes de muchas patologías es la presencia de una mutación genética conocida como polimorfismo de un solo nucleótido (SNP por sus siglas en inglés). Se trata de una variación que afecta a uno de los elementos fundamentales del ADN, que es reemplazado por otro en la secuencia del genoma.

La mayoría de estos cambios no tienen ningún efecto sobre la salud, pero algunos de ellos están asociados a patologías como el cáncer, la diabetes, las enfermedades del corazón, neurodegenerativas, autoinmunes e inflamatorias. Además, también puede afectar a la forma en la que el organismo reacciona ante las bacterias, los virus, los medicamentos y otras sustancias. 

Hasta ahora, realizar pruebas para la detección de este tipo de mutación es una tarea lenta, compleja y cara. El chip biosensor de grafeno que han diseñado estos investigadores terminaría con este problema, ya que se trata de una solución barata que permite hacer los tests con facilidad y en tiempo real para ofrecer los resultados cuanto antes a los pacientes.

"Estamos liderando el desarrollo de un método digital rápido y de bajo costo para detectar mutaciones en alta resolución en la escala de un único cambio de nucleótido en una secuencia de ácido nucleico", explica Ratnesh Lal, uno de los miembros del equipo. 

El dispositivo consiste en una sonda de ADN incorporada en un transistor de efecto campo de grafeno. El chip está especialmente diseñado para capturar las moléculas de ADN o ARN con un solo nucleótido, y cada vez que se detecta una de estas mutaciones, el biosensor produce una señal eléctrica. 

La tecnología, que de momento se encuentra en fase de prueba de concepto, es un primer paso hacia un chip biosensor que se puede implantar en el cuerpo para detectar una mutación de ADN específica en tiempo real. El dispositivo transmitiría la información obtenida de manera inalámbrica a un teléfono móvil o a un ordenador para ponerla en conocimiento de los médicos.

Estos implantes de grafeno ayudan a tratar enfermedades

Más adelante, los científicos prevén probar el chip en el ámbito clínico y utilizarlo para realizar biopsias líquidas. Esperan que esta tecnología pueda conducir a una nueva generación de diagnósticos y tratamientos personalizados en medicina.  

Este nuevo procedimiento de conversión de energía eléctrica en radiación visible es similar al efecto de "boom" acústico que se produce cuando un avión se mueve más rápido que la velocidad del sonido. Los investigadores del MIT han descubierto que un flujo de electricidad en una hoja de grafeno puede, en determinadas circunstancias, exceder la velocidad de un rayo de luz ralentizado y producir una especie de "boom" óptico, lo que se traduce en un haz de luz enfocado con una gran intensidad.

Este descubrimiento ha sido producto de la observación y la investigación teórica. Los científicos se dieron cuenta de que cuando la luz incide sobre una lámina de grafeno, es posible reducir su velocidad. La reducción de la velocidad de los fotones, que son partículas de luz, está muy cerca de la velocidad de los electrones, las partículas con carga eléctrica negativa, que avanzan a través del material.

La velocidad de ambas partículas es tan similar que se pueden producir interacciones significativas entre los dos tipos de partículas. "Esta combinación de propiedades - ralentizar la luz y permitir que los electrones se muevan más rápido - es una de las características inusuales del grafeno", asegura Marin Soljačić, coautor del estudio. "Eso nos sugirió la posibilidad de utilizar el grafeno para producir el efecto contrario: producir luz en lugar de atraparla".

Como resultado de este fenómeno, del mismo modo que romper la barrera del sonido genera una onda de choque acústica, en el caso del grafeno esto conduce a la emisión de una onda de choque de la luz. 

De acuerdo con los investigadores, este procedimiento es altamente controlable y rápido, y tiene una eficiencia superior a otras formas de convertir electricidad en luz, como los filamentos de tungsteno, los tubos fluorescentes o los diodos LED.

Los 7 usos más curiosos del grafeno que llegaremos a ver

Gracias a estas características, esta nueva forma de generar luz con grafeno tiene infinidad de aplicaciones potenciales y resulta especialmente atractiva para la fabricación de chip con circuitos basados en luz más pequeños y eficientes. 

De momento se trata de un trabajo teórico, y el siguiente paso consiste en la prueba de concepto. Los científicos esperan que los experimientos sean factibles en uno o dos años, para posteriormente optimizar el sistema y buscar una mayor eficiencia. 

Por si te suena el concepto pero no sabes exactamente lo que significa, OLED (del inglés Organic Light-Emitting Diode, diodo orgánico de emisión de luz) es un diodo que se basa en una capa electroluminiscente formada por una película de componentes orgánicos que reaccionan a una determinada estimulación eléctrica, generando y emitiendo luz por sí mismos. 

Gracias a que se trata de un sistema de auto-emisión de luz, cada píxel es capaz de mostrar la imagen sin necesidad de luz trasera, lo que permite que las pantallas sean más finas, así como más baratas y sencillas de fabricar en relación a la tecnología LED. Además, la calidad de imagen que ofrecen es superior.

Ahora estos investigadores han optimizado los diodos OLED con grafeno para que sean más flexibles y tengan una eficiencia mayor. Lo que han hecho ha sido utilizar el grafeno como un electrodo transparente que se coloca en el medio de dióxido de titanio y de capas de polímero conductor.

En los OLEDs, uno de los electrodos es generalmente transparente para permitir la liberación de energía en forma de un fotón, y dependiendo de qué electrodo sea transparente pueden emitir desde la parte superior o inferior. Los diodos convencionales de emisión inferior utilizan un ánodo transparente compuesto de óxido de indio y estaño (ITO), y este es el material que ha sido sustituido por grafeno.

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Además, los científicos han propuesto una nueva arquitectura de dispositivo para aprovechar al máximo la eficiencia del grafeno. Para ello, han fabricado un ánodo transparente introduciendo el material en medio de dióxido de titanio y capas de polímero conductor, un diseño óptico que permite aumentar la reflectancia. Gracias a esta nueva arquitectura, los OLEDs de grafeno presentan una eficiencia un 40,8% superior.

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Los investigadores esperan que esta tecnología allane el camino para desarrollar pantallas OLED flexibles o sensores elásticos que se puedan unir al cuerpo humano para monitorizar la salud, entre otras aplicaciones.

Se trata de un nanodispositivo conocido como rectificador balístico que tiene la facultad de convertir en calor que produce el motor del coche en una corriente eléctrica utilizable.

Hay partes del tubo de escape que pueden alcanzar fácilmente temperaturas de 600 ºC. Lo que hace este aparato es recuperar la energía y la transformarla en electricidad para emplearla para alimentar otras características del automóvil, como el aire acondicionado, o almacenarla en la batería

El dispositivo es especialmente eficiente gracias a las propiedades conductoras del grafeno, que permiten una alta movilidad de los electrones. Por este motivo, el nanorectificador balístico tiene la ventaja de que cuenta con una eficiencia de conversión muy alta para pasar de una corriente alterna a una corriente continua a temperatura ambiente.

Los investigadores aseguran que se trata del rectificador más sensible a temperatura ambiente que se ha fabricado hasta la fecha. Los modelos convencionales que presentan una eficiencia similar requieren temperaturas mucho más bajas. "A diferencia de los rectificadores o diodos convencionales, el rectificador balístico no tiene umbral de voltaje, por lo que es perfecto para la obtención de energía, así como microondas y detección de infrarrojos", explica Greg Auton, uno de los principales autores del experimento.

Las baterías de grafeno permitirán que los coches eléctricos tenga 800 km de autonomía

En la actualidad, los motores de combustión interna más eficientes pueden convertir aproximadamente el 70% de la energía que se produce al quemar el combustible en electricidad para alimentar los sistemas del vehículo. El resto de energía se desperdicia a través de los sistemas de escape o de refrigeración.

El equipo de científicos está buscando ahora ampliar su investigación para desarrollar sistemas más grandes de recuperación del calor.

[Fuente: Universidad de Manchester]

Debido a las necesidades crecientes de electricidad para abastecer a los dispositivos portátiles, en la actualidad mejorar la autonomía de los sistemas de almacenamiento de energía se ha convertido en uno de los principales retos para los científicos.

El grafeno es uno de los materiales más prometedores gracias a sus excelentes propiedades. Este material bidimensional de tan solo un átomo de espesor es extremadamente ligero y tiene una superficie de 2.675 metros cuadrados por gramo, lo que permite que pueda almacenar más energía por kilogramo y mejorar la densidad energética. 

Sin embargo, su uso también cuenta con algunos inconvenientes, como que tiene tendencia a aglomerarse, lo que provoca que se produzca una disminución de la capacidad específica de una forma muy veloz. Como consecuencia, la vida útil de las baterías de grafeno es mucho más corta que en el caso de las fabricadas con otros materiales, ya que su número de ciclos de carga es bastante más bajo.

Para solucionar este problema, Gnanomat ha desarrollado una tecnología que permite dopar el grafeno con nanopartículas metálicas, obteniendo como resultado materiales derivados que podrían aumentar el número de ciclos de carga. De acuerdo con Roberto Clemente, fundador de esta startup, este avance se podría emplear para la fabricación de diversos sistemas de almacenamiento de energía con una gran densidad, como supercapacitadores o baterías para los coches eléctricos con gran autonomía.

Este transistor de grafeno podría permitir una velocidad de 100 GHz

Gnanomat está trabajando en esta tecnología junto con socios internacionales y espera poder lanzar una versión comercial antes de que acabe el año.

[Fuente: El Mundo]

El comunicado ha pillado por sorpresa a todo el sector de la tecnología, pero no a las fuentes más cercanas a Moxie. Según la firma, han utilizado el grafeno para lograr una pantalla flexible por completo. Se trata de un material muy polifacético con el que Moxi lleva trabajando bastante tiempo.

Cuando salga a la venta, se convertirá al instante en el smartphone más original e innovador del mundo, pues no sólo será flexible sino que también será plegable. Su versatilidad, según el fabricante, es tanta que podrá transformarse en pulsera y brazalete. Todo ello sin que el funcionamiento de la pantalla se vea afectado.

El primer móvil con pantalla flexible de grafeno saldrá a la venta a lo largo de 2016. El anuncio tiene truco: en primer lugar, Moxie venderá smartphone flexibles con pantalla en blanco y negro. Para disfrutar de pantallas a color habrá que esperar hasta 2018, como mínimo.

Crean una batería flexible que se carga sola

Este smartphone chino con pantalla flexible no es barato. Su precio será de 5.000 yuanes en el gigante asiático, unos 682€ al cambio actual. Es una tecnología innovadora que hay que pagar.

Mientras tanto, seguiremos esperando el móvil flexible de Samsung o de otra compañía. Están tomándose su tiempo, porque aunque ya existe la tecnología, no se trata de crear un smartphone con pantalla flexible a toda costa. En el modelo de Moxie, por ejemplo, el diseño lo deja todo que desear.

[Fuente: Bloomberg]

La construcción de transistores que puedan funcionar a bajo voltajes bajos (menos de 0,5 voltios) es uno de los retos de la electrónica moderna. Esto es debido a que a una potencia menor, los componentes electrónicos se calientan menos, de forma que son capaces de funcionar a una velocidad de reloj más alta.

Los transistores de efecto túnel son una de las alternativas más prometedoras para conseguir una reducción en el consumo de energía y un incremento de la velocidad de reloj. A diferencia de los transistores convencionales, donde los electrones "saltan" por encima de la barrera de energía, en los de efecto túnel los electrones se "filtran"como consecuencia del efecto de túnel cuántico.

Sin embargo, en la mayoría de semiconductores la corriente del efecto túnel es muy pequeña y ello impide que los transistores basados en estos materiales se utilicen en los circuitos reales. 

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Para solucionar este problema, el equipo de investigadores ha propuesto un nuevo diseño basado en grafeno que permite aumentar la corriente de efecto túnel para que este tipo de transistor sea práctico. Para su fabricación, han utilizado técnicas de modelado de dos capas, y han descubierto que la banda de energía del grafeno bicapa, o el rango de energías que sus electrones pueden tener, tiene una forma distinta a la que producen la mayoría de los semiconductores. 

Descubre los usos más curiosos del grafeno

Gracias a esta característica, el resultado final es el mismo que el de un transistor estándar, pero con la ventaja de que requiere una tensión mucho más baja. "Si los procesadores requieren menos energía, se generará menos calor, por lo que los sistemas de refrigeración serán de menor potencia y las velocidades de reloj pueden aumentar sin la preocupación de que el exceso de calor destruya el chip", asegura Dmitry Svintsov, responsable de la investigación.

Según los cálculos de los investigadores, el aumento de velocidad de reloj podría ser tan alto como dos órdenes de magnitud, pudiendo alcanzar los 100 GHz.

Así lo ha demostrado en un estudio un equipo de investigadores de la Universidad de Manchester. En sus experimentos, estos científicos han añadido una minúscula cantidad de grafeno a películas de goma, y el resultado ha sido que ha aumentado su resistencia y flexibilidad hasta un 50%.

El equipo realizó las pruebas con dos tipos de materiales: caucho natural, llamado poliisopreno, y un caucho sintético llamado poiluretano. Dependiendo del tipo de goma, añadieron grafeno de diferente tipo, cantidad y tamaño para adecuarse a las características específicas de cada compuesto.

En la mayoría de los casos observaron que el material resultante podía ser estirado en un mayor grado y con mayor vigor que antes. Y la cantidad necesaria de grafeno es mínima: con solo añadir una décima parte de un 1% se consigue que el caucho sea un 50% más fuerte. 

"Utilizamos una forma de grafeno llamada óxido de grafeno, que es más estable en una dispersión de agua. Los materiales de caucho también están en una forma que es estable en el agua, lo que nos permite combinarlos antes de la formación de películas delgadas con un proceso llamado moldeo por inmersión", explica la doctora María Iliut. El resultado es un material que suave y elástico como el caucho, y a la vez fuerte y flexible como el grafeno.

Estos son los siete usos más curiosos del grafeno

Este avance tiene un gran potencial para mejorar la vida cotidiana, ya que el caucho se utiliza en una gran variedad de aplicaciones. Una de ellas son los condones, que gracias a esta combinación podrán ser más finos, resistentes y seguros. Además, también permitirá fabricar mejores guantes, ropa deportiva o dispositivos médicos, así como optimizar un sinfín de productos.

El material se caracteriza por ser extremadamente fino y resistente, así como por su fantástica conductividad eléctrica y sus interesantes propiedades ópticas. Todas estas cualidades convierten al primer papel basado en grafeno en el compuesto perfecto para desarrollar pantallas ultrafinas, flexibles y con una mayor luminosidad para cualquier dispositivo.

El grafeno fue descubierto en el año 2004 y se trata de un material bidimensional compuesto por una sola capa de átomos de carbono estructurados en una red de panal hexagonal. Con un espesor de solo 0,335 nanómetros es extremadamente delgado y ligero, y a la vez es 150 veces más fuerte que el acero. Entre sus características también destaca que es muy elástico y puede estirarse hasta un 120% de su propia longitud.

De acuerdo a la empresa que lo ha desarrollado, el papel electrónico de grafeno se puede producir en masa con un coste más bajo y rentable que las versiones tradicionales. Esto es debido a que el grafeno deriva del carbono, un material abundante, y ya se han encontrado procesos para fabricarlo de una forma barata. Sin embargo, el papel electrónico convencional utiliza el indio en su composición, un metal que es poco común y resulta caro de obtener. 

Papel para las paredes hecho con grafeno genera electricidad

Guangzhou OED Technologies tiene previsto lanzar al mercado su papel electrónico basado en grafeno el próximo año, y espera que se vaya a emplear especialmente para la fabricación de libros electrónicos. 

Y es que, gracias a las propiedades de este material, las pantallas de los eReaders ganarán en flexibilidad y resistencia. Además, podrán ser mucho más delgadas que con otras composiciones y destacarán especialmente por su alta luminosidad en comparación con otros materiales.

[Fuente: China Daily]

El enorme potencial de las baterías de litio y azufre es conocido por los científicos desde hace mucho tiempo. Combina las ventajas de una pila de combustible, con energía muy densa, con los puntos fuertes de una batería, que proporciona un sistema de almacenamiento de energía autónomo. Además, tiene la ventaja de que el componente es limpio y respetuoso con el medio ambiente. 

Sin embargo, aunque las baterías de litio-azufre son uno de los dispositivos de almacenamiento de energía más prometedores y con amplias aplicaciones, su desarrollo se ha visto obstaculizado principalmente porque cuenta con una vida útil muy corta. 

Esto es debido a que los cátodos de azufre y de litio presentan una gran pérdida de material activo a causa de que los polisulfuros son altamente solubles. Como consecuencia, con cada carga el componente se degrada rápidamente. Además, no son muy eficaces porque el azufre tiene propiedades aislantes en lugar de conductoras. Por todo esto, aunque se sabe que tienen un gran potencial, las baterías de litio-azufre todavía no son viables para su comercialización.

Para superar estos problemas, los investigadores chinos han utilizado grafeno, que permite mejorar las propiedades conductivas del azufre, aumentar la densidad energética y aportar estabilidad para optimizar el rendimiento del componente. 

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Como resultado, la batería de litio, azufre y grafeno tiene una capacidad estable y reversible de 620 mAh g-1 basada en la masa total del cátodo y el ánodo, una alta tasa de capacidad, una densidad de energía muy alta (1.147 Wh Kg-1) y un excelente rendimiento del ciclo, con un 0,028% de pérdida de capacidad por cada ciclo y una vida útil de más de 500. 

La vida útil continúa siendo muy baja para integrarla en los coches eléctricos, pero esta mejora sí permitirá integrar baterías de litio, azufre y grafeno en dispositivos más pequeños.

El vídeo de la demostración se está haciendo muy popular entre los medios de comunicación china. Se grabó en el Centro de convenciones Internacional de Nanping la semana pasada, y demuestra como el smarphone se dobla y sigue funcionando sin problemas, llegando incluso a poder usarse como una pulsera inteligente. 

La pantalla flexible de grafeno se empezó a desarrollar en 2014, ya cuando Samsung anunciaba que el futuro de las pantallas flexibles estaba en el grafeno. Las pantallas de este tipo son extremadamente delgadas, y parece que sí que serán el siguiente paso para los dispositivos ponibles y wearables... y resulta que China está en la vanguardia de la investigación.

Por lo que hemos sabido, en el caso de este prototipo estamos hablando de un smartphone perfectamente funcional, con un peso de 200 gramos. Eso sí, no sabemos nada de sus componentes ni capacidades, y probablemente el prototipo que llegue al mercado no tenga nada que ver con este, pero desde luego parece interesante el concepto delsmartphone de grafeno. 

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Aun así, según las informaciones que nos llegan desde China, los teléfonos inteligentes no serán los únicos que se beneficien de las pantallas de grafeno. En su lugar, parece que habrá otros dispositivos que también podrían aprovechar componentes ligeros, como los drones. 

Si este producto funciona, las marchas chinas que se arriesgaron con el I+D de las pantallas flexibles pronto podrían superar en ingresos y cuota de mercado a gigantes como Samsung o Apple.

La investigación se centrará en tres áreas principalmente: la ingeniería de materiales, la tecnología e ingeniería de los implantes y la eficacia terapéutica. Con los avances alcanzados en los estudios se crearán implantes de grafeno que se utilizarán en terapias para el Parkinson, la epilepsia o la ceguera.

Los trabajos de ingeniería de materiales se ocuparán de la investigación y optimización de los compuestos basados en grafeno. Con estos materiales, otro equipo se encargará de la fabricación de los dispositivos. Los implantes que tienen previsto crear son cerebrales, retinales y corticales, y también desarrollarán otros aparatos para el sistema nervioso periférico.

Por último, el grupo dedicado a la eficacia terapéutica llevará a cabo un seguimiento de los distintos dispositivos y diseñarán la interfaz del sistema nervioso para la estimulación y el registro de la actividad eléctrica. 

Los implantes terapéuticos de grafeno tendrán diferentes funciones. Además del tratamiento de las patologías mencionadas anteriormente, los científicos esperan desarrollar versiones que puedan almacenar en su interior moléculas biológicas, como ácidos nucleicos, fragmentos de proteínas o péptidos, para la modulación de procesos neuropsicológicos.

Implantes de grafeno restaurarían las funciones sensoriales

Graphene Flagship es un proyecto europeo de investigación relacionado con el grafeno. Se puso en marcha en 2013 con el objetivo de reunir a investigadores académicos e industriales, y en la actualidad la iniciativa involucra a más de 150 socios de más de 20 países europeos. Seguiremos de cerca los progresos de Graphe Flaship para conocer los prototipos de estos implantes terapéuticos de grafeno.