Grafeno, ¿en qué quedó la revolución?

Muy pocos materiales han causado tanto revuelo como el grafeno a principios de década. Sin embargo, a pesar de los esfuerzos de instituciones públicas y privadas por potenciar su desarrollo, el material llamado a ser determinante en la revolución tecnológica del siglo XXI no consigue dar el salto de los laboratorios a las cadenas de montaje para suplantar al plástico y al silicio. ¿Por qué?

Si nos damos un paseo por las instituciones continentales veremos que en 2013 la UE puso en marcha el programa Graphene Flagship con una dotación de 1.000 millones de euros y con el fin de que crear una estructura continental con todos los avances que los investigadores habían conseguido de modo que el Viejo Mundo se pusiera al frente de su irrupción industrial.

En el Reino Unido también se puso en marcha una iniciativa similar llamada Instituto Nacional del Grafeno con una dotación superior a los 50 millones de euros por parte de Londres y una financiación de casi 90 millones para este 2015. Así, en esta guerra del grafeno la Universidad de Manchester estima que se han gastado unos 2.400 millones de dólares en investigación en todo el mundo desde 2010.

Uno de los ejemplos más llamativos es el de China que ha creado una docena de parques industriales de grafeno. Inversiones a fondo perdido cuyo fin es poner en contacto investigadores y empresas que estén dispuestas a implementar este material en sus productos. El resultado es ambiguo: en 2014 las firmas chinas AWIT y Galaxy Microsystems comercializaron 32.000 terminales que incorporaban grafeno en sus pantallas, baterías o chasis. Una cifra mínima comparada con el multimillonario mercado internacional (y local) y con las enorme inversión de Beijing.

De facto, estudios demuestran que hay muchos productos con este preciado material que se están vendiendo por debajo del precio de producción porque hay multitud de compañías que necesitan deshacerse del stock de grafeno que acumularon durante los años en los que parecía que su irrupción era inmediata e inevitable.

¿No funciona el mercado? No exactamente. El crecimiento interanual ronda el 50%. De este modo se espera que pase de los 12,5 millones de dólares de hace dos años a los 120 en 2020. El problema es que, de nuevo, las expectativas eran tan altas que un resultado sobresaliente -y que ya quisiera para sí cualquier otro mercado en plena crisis- no es suficiente.

El problema reside en que los costes de extracción en condiciones óptimas siguen siendo excesivamente altos y el proceso demasiado complejo. Un metro cuadrado de grafeno cuesta en China unos 400 yuanes, una cifra muy superior a la del Óxido de Indio, el material estrella para la construcción, por ejemplo, de las pantallas LCD.

Por eso la investigación ha pasado en muchos centros de qué hacer con el grafeno a cómo obtener el material. Procesos que permitan separar sus capas de una forma mucho más sencilla y con un coste menor que lo conviertan en una materia accesible y rentable. Eso permitiría que el grafeno se extendiera de los productos tecnológicos a otros. Buen ejemplo son las raquetas que Head construye para Novak Djokovic y Maria Sharapova.

Una start up nacida en la Universidad de Manchester tiene preparadas unas bombillas LED con una mayor duración y rango de luminiscencia que debería ver la luz este mismo año y otras empresas de la isla, como G20, ha desarrollado láminas con grafeno que permiten simplificar el proceso de purificación del agua.

Pero para que todo esto llegue a buen puerto es necesario que por fin se dé el salto del laboratorio a la producción. Si no, todas estas iniciativas que podrían facilitarnos mucho nuestro día a día se verán abocadas a la desparición.

Grafeno, futuro para Europa

Uno de los primeros posts de contenido científico de esta bitácora tuvo que ver con el grafeno. Corría diciembre de 2010 y anunciábamos que Andre Geim y Konstantin Novoselov, dos físicos de la Universidad de Manchester, iban a ser premiados con el Nobel por sus trabajos con láminas de grafeno. Desde entonces, esta estructura laminar de carbono de un átomo de grosor con forma de panal de abeja y que muchos gurús aseguran será el nuevo silicio, ha estado en boca de todos.

 

Curiosamente, en un escenario en el que las empresas tecnológicas europeas tienen un papel secundario frente a Silicon Valley y las pujantes corporaciones asiáticas (sobre todo coreanas) y en el que la investigación pública -la principal en Europa- sufre de lleno la fuga de capitales y cerebros a causa de la crisis que asola el Viejo Continente, este material de futuro tiene su principal aliado a este lado del Atlántico.

 

Buen ejemplo es que hace tan sólo dos días la Comisión Europea que los proyectos ganadores de un concurso europeo de Tecnologías Futuras y Emergentes -dotado con mil millones de euros para la investigación- han sido los relacionados con el grafeno y el cerebro humano. De este modo, casi 200 institutos colaborarán durante los próximos 10 años en investigaciones de primer orden mundial para cruzar proyectos sobre ciencia y tecnología.

 

El denominado «Proyecto Grafeno» se centrará en investigar y explotar las cualidades de este material derivado del carbono y que combina propiedades físicas y químicas que lo hacen único: es el más fino, conduce la electricidad mucho mejor que el cobre, es entre 100 y 300 veces más fuerte que el acero y tiene propiedades ópticas únicas. Un material que se muestra clave para industrias como la tecnológica, aeroespacial, automovilística y la óptica, sectores donde Europa tiene un papel relevante y en los que puede asegurar su futuro -sobre todo las tres últimas-.

 

En este proyecto, dirigido por Jari Kinaret de la Universidad de Chalmers en Suecia, contará con 136 investigadores entre los que destacan 4 premios Nobel.

 

Por otra parte, el «Proyecto Cerebro Humano» se ayudará de la construcción del centro experimental más grande del mundo para elaborar el modelo del cerebro humano más detalla hasta el momento que sirva para conocer mejor su funcionamiento y saber cómo tratar enfermedades neurológicas y afines. Con la colaboración del Centro Nacional de Supercomputación de Barcelona -los cálculos a nivel molecular se realizarán en el supercomputador MareNostrum-, el fin de esta investigación será mejorar la calidad de vida de millones de ciudadanos europeos.

 

En cuanto al proyecto sobre el cerebro, trabajarán en él investigadores de 87 centros repartidos por todo el continente y será dirigido por Henry Markram de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza).

 

Esta inversión llevada a cabo por la Comisión Europea por el grafeno y el cerebro humano tiene como fin consolidar «la posición de Europa como superpotencia del conocimiento», algo que «depende de su capacidad de concebir lo inconcebible y explotar las mejores ideas», según Neelie Kroes, vicepresidenta de la Comisión Europea.

 

El premio está enmarcado en el proyecto Horizonte 2020 que tiene como objetivo hacer de Europa el centro mundial de la investigación científica y para lo que será necesario que los 15 Estados miembros y el Parlamento Europeo aprueben unos fondos para investigación tan ambiciosos como generosos. La Comisión, de momento, ha propuesto que se dediquen 80.000 millones de euros durante los próximos 10 años a proyectos que, sin duda, puede garantizar el futuro cercano de la Unión Europea.