El grafeno está considerado uno de los materiales más prometedores, debido a sus posibilidades de aplicación en prácticamente todos los sectores industriales. Uno de sus posibles usos es en el campo de la energía eléctrica, incluyendo nuevas tecnologías para su almacenamiento. A continuación, conocerás qué es el grafeno y por qué podría cambiar la forma en que almacenamos energía.
¿Qué es el grafeno?
El grafeno es una estructura bidimensional de átomos de carbono dispuestos de forma hexagonal, es decir, donde cada átomo de carbono se une a otros tres. Es decir, su estructura es similar a una lámina de panal de abejas, pero a escala atómica y con un ancho de un solo átomo. Esta disposición atómica le otorga una resistencia y flexibilidad sorprendentes, además de una conductividad eléctrica y térmica excepcionales.
A pesar de su delgadez, el grafeno es increíblemente fuerte, superando al acero en resistencia. Para muestra un botón: una lámina de este material del grosor de un cabello humano podría soportar el peso de un elefante. Adicionalmente, es flexible y ligero: una capa de grafeno de extensión de un campo de fútbol pesa aproximadamente un gramo.
A pesar de ser un material sólido, el grafeno es prácticamente transparente, ya que solo absorbe un pequeño porcentaje de la luz que lo atraviesa. Esta propiedad se debe a su estructura atómica única, donde los átomos de carbono están dispuestos en una sola capa, formando una red hexagonal. Esta disposición permite que la luz pase a través del material sin interactuar significativamente con los electrones, lo que resulta en su alta transparencia.
El grafeno es un excelente conductor de electricidad, lo que lo hace ideal para aplicaciones electrónicas. Esto se debe a que los electrones pueden moverse a través de su estructura con muy poca resistencia, lo que permite que la corriente fluya de manera eficiente.
Además de su excelente conductividad eléctrica, el grafeno también es un muy buen conductor de calor. Su conductividad térmica es incluso superior a la del diamante, uno de los materiales más conocidos por su capacidad para conducir el calor. Esta propiedad se debe a que los átomos de carbono en el grafeno están dispuestos en una estructura muy ordenada, lo que facilita la transferencia de vibraciones térmicas a través del material.
¿Por qué el grafeno podría cambiar la forma en que almacenamos energía?
Conocido lo que es el grafeno, ahora podemos saber cómo este material podría cambiar la forma en que almacenamos energía. Por ejemplo, podría utilizarse para fabricar electrodos de baterías con mayor superficie y capacidad de almacenamiento. Esto permitiría crear baterías más pequeñas, ligeras y con mayor autonomía, lo que sería especialmente útil para dispositivos portátiles, vehículos eléctricos y almacenamiento de energía a gran escala.
La elevada conductividad de este material también podría facilitar la fabricación de baterías y supercondensadores que puedan cargarse y descargarse mucho más rápido que los existentes. Esto disminuiría los periodos de carga y facilitaría una utilización más eficaz de la energía.
El grafeno es un material altamente duradero y resistente, lo cual podría resultar en baterías y supercondensadores con una duración más extensa y una resistencia superior al desgaste. Esto disminuiría la necesidad de cambiar con tanta regularidad los aparatos de almacenamiento de energía.
El grafeno es un material versátil y de peso reducido, lo que facilita su empleo en una diversidad de aplicaciones y aparatos. Se podría emplear para fabricar baterías y supercondensadores versátiles y ajustables a diversas formas y dimensiones, lo que resultaría beneficioso para dispositivos portátiles, ropa inteligente y otras aplicaciones novedosas.
Los supercondensadores son aparatos que guardan energía de manera electrostática y tienen la capacidad de cargar y descargar energía de manera veloz. El grafeno podría ser empleado para potenciar tanto la conductividad como la superficie de los electrodos de los supercondensadores, incrementando así su potencia y eficacia. Esto los transformaría en una opción factible frente a las baterías en usos que demandan cargas y descargas veloces, tales como vehículos eléctricos y sistemas de energía renovable.
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