Es el compuesto más delgado conocido por el hombre con solo un átomo de espesor -un millón de veces más delgado que un cabello humano- y también el más liviano, al punto que un metro cuadrado pesa 0,77 miligramos. Y pese a ser extremadamente flexible, es entre 100 y 300 veces más fuerte que el acero, lo que lo transforma en el compuesto más fuerte descubierto hasta ahora. Son estas las características que han transformado al grafeno en el material del futuro, al punto que muchos esperan que impulse una verdadera revolución y el surgimiento de tecnologías disruptivas en una amplia gama de campos. Incluidos los envases.
Compuesto por carbono puro organizado en un patrón regular hexagonal, similar al grafito, el grafeno es un material casi transparente. En términos simples, es un cristal atómico bidimensional -su ancho es el del átomo-, con propiedades únicas y sobresalientes. Además de ser el material más delgado, liviano y resistente conocido, es flexible, impermeable a las moléculas y extremadamente conductor de electricidad y calor.
Y aunque el repentino interés de la ciencia en este compuesto lleva a pensar que se trata de un material nuevo, lo cierto es que su enlace químico y estructura se describió por primera vez en la década de 1930, no fue hasta que los científicos Andréi Gueim y Konstantín Novosiólov lograron aislar una capa de grafeno a temperatura ambiente en 2004 -en 2010 ganaron el Nobel por este logro- que este material comenzó a impactar en la ciencia e ingeniería.
El doctor en Ciencias de la Ingeniería Humberto Palza, director del Núcleo Mileno en Metamateriales Suaves e Inteligentes e investigador del Advanced Mining Technology Center, explica en términos sencillos el origen del grafeno: “El grafito está compuesto de grafeno. Pensemos en un lápiz mina; esa mina grafito es como una torta de mil hojas, donde cada hoja es un grafeno. Es, por lo tanto, una capa bidimensional de átomos de carbono”.
Si bien esto se sabía desde hace muchos años, reafirma, recién hace unos 15 años se descubrió que es posible estabilizar una lámina, lo que antes se creía que era imposible. “Es el material más conductor de electricidad y térmico de los que se conocen. Es el material más resistente a la tracción, con mejor propiedad mecánica que se conoce. ¿Por qué revolucionó todo? Básicamente, porque en todo es el mejor”, explica Palza.
Hoy el grafeno se presenta como una solución para una multitud de campos y aplicaciones industriales, especialmente la electrónica -superbaterías, cables de alta velocidad, pantallas táctiles flexibles-, la medicina e incluso para la desalación de agua. Pero su salto hacia el consumo masivo, así como su paso del laboratorio a una escala industrial, podría venir de la mano de su incorporación en el packaging de productos, un área que hoy se está comenzando a explorar con fuerza.