Editado por Luis Guerra Ch. – El Grafeno es una lámina de átomos de carbono puro unidos en un patrón en forma hexagonal. Es un material 2D, de un átomo de espesor, el grafeno es 200 veces más fuerte que el acero y es capaz de mover electrones a través de su superficie hasta tres veces mayor de magnitud mejor que el silicio. También es el mejor conductor de electricidad y calor conocido por el hombre, con propiedades ópticas interesantes. Es muy ligero, flexible y tiene una gran área superficial. El grafeno tiene un precio relativamente alto en este momento, por los métodos de producción actuales, pero si se mejoran, se podría llegar a un costo más barato.

Gracias al gran número de atributos del grafeno, científicos y expertos de la industria lo han bautizado como el “material milagroso” y están entusiasmados con su potencial de revolucionar completamente los mercados. El grafeno es intensamente investigado y puede permitir avances, como en las pantallas para computadoras que sean flexibles y transparentes; para desalinización del agua usando membranas de grafeno; hacer paneles solares eficientes; microcomputadores rápidos; ligeras y potentes baterías que se cargan en cuestión de minutos; sensores únicos y mucho más. Es seguro decir que el alcance completo de las posibilidades del grafeno es un largo camino para ser descubierto.

El grafeno y el mercado de dispositivos móviles parecen ser una pareja hecha en el cielo; los atributos únicos del grafeno pueden ser muy beneficiosos para los diversos aspectos de los dispositivos móviles. El grafeno puede permitir que las baterías sean super-eficientes y que se recarguen en cuestión de minutos y duren mucho más que las baterías de iones de litio convencionales, materiales compuestos que hacen a los dispositivos ligeros y extremadamente durables, pantallas táctiles que son flexibles y transparentes, e incluso, los chips que son extremadamente pequeños, que sean mucho más rápidos que los chips de silicio.

Echemos un vistazo a algunas de las formas en que el grafeno podría cambiar el mundo móvil, para mejor:

El grafeno y la bateria estrechan relaciones

El grafeno podría llegar a revolucionar la tecnología de la batería, el logro de una mejor longevidad y tiempos de carga cortos, que pondría la tecnología actual en vergüenza. Las baterías de grafeno tienen un enorme potencial y son objeto de una investigación rigurosa. A principios de este año, una empresa estadounidense, llamada XG Sciences, demostró el uso de materiales de ánodos de grafeno-silicio en la próxima generación de baterías de litio-ion. La compañía afirma que tiene una capacidad de almacenamiento de carga de hasta 4 veces ánodos (electrodos positivos) de hoy típicos, la eficiencia del primer ciclo es de 85 a 90%, bajo punto de inflamación y mayor vida útil, que es más del doble que la anterior generación de la compañía.

Las baterías de grafeno tendrán ciclos más largo, de alta densidad de energía y capacidad de almacenamiento de carga, flexibilidad y tiempos de carga rápidos.

Nokia también ha estado investigando las baterías de grafeno e, incluso, emitió una patente que suena como una batería de ciencia ficción: una batería de fotones basados ​​en grafeno auto-carga, capaz de ser impresa en sustratos flexibles. La batería de Nokia puede regenerarse a sí misma, inmediatamente después de la descarga a través de reacciones químicas continuas, sin una entrada de energía externa, resultando en un dispositivo autónomo de energía, que utiliza aire húmedo con el fin de recargar y se puede hacer altamente transparente. El Graphene 3D Lab, con sede en Estados Unidos, han intentado crear baterías de grafeno en impresión 3D. De esta manera, es posible adaptar la forma y tamaño de una batería para un mejor ajuste en pequeños dispositivos móviles. Las baterías basadas ​​en el grafeno son prometedoras, aunque se encuentran todavía en la fase de investigación y la estimación es que no van a estar llegando al mercado durante al menos dos años. Seguramente valdrá la pena la espera.

El grafeno abre la puerta a una mayor durabilidad del teléfono

El grafeno tiene el potencial de ser añadido a metal o plástico, mejorando la calidad de construcción significativamente, mientras lo mantiene ligero. Adicionalmente el  grafeno en los materiales como plástico y metal crea un nuevo y mejorado compuesto que es conductor, mecánicamente más fuerte, más ligero, y altamente durable. El uso de los compuestos de grafeno para el chasis de diversos dispositivos móviles puede conceder varias características deseadas.

La española Graphenea descubrió, que la adición de grafeno a la alúmina de cerámica puede hacerla aun más fuerte, llegando hasta un 50% menos propensos a romperse bajo tensión. El método de Graphenea es simple, rápido y escalable, y hace que la alúmina sea cien millones de veces más conductiva a la electricidad. Graphenea cree que el mismo proceso funcionará para otros materiales, tales como carburo de silicio, nitruro de silicio, titanio, zirconio y más. Investigadores de la Universidad de Minnesota, en colaboración con Adama Materials, lograron crear un compuesto de grafeno plástico altamente resistente. Dicen que mediante la adición de una pequeña cantidad de grafeno, la tenacidad de plástico se incrementó en alrededor de 2,5 veces. Los investigadores ahora están tratando de perfeccionar el proceso, para que pueda ser comercializado. Los compuestos de grafeno ya han comenzado a entrar en el mercado y en la actualidad se pueden encontrar principalmente en equipos deportivos, como un extra ligero y fuerte equipo de esquí, ruedas de bicicleta, cascos y mucho más. Ahora es sólo una cuestión de tiempo, antes de que este salga hacia el mundo móvil.

El grafeno en las pantallas móviles

La mayoría de las pantallas táctiles en el mercado hoy en día, usan ITO (Oxido de Estaño Indio) por sus electrodos transparentes. ITO, sin embargo, es bastante problemático, ya que es  un material raro, costoso, frágil e inadecuado para las pantallas flexibles que de modo y reemplazo han se buscado. El grafeno es uno de los materiales más prometedores en la carrera para los reemplazos del ITO, y China tiene pantallas táctiles en el mercado que contienen electrodos de grafeno. En comparación con las soluciones a base de plata, el grafeno tiene propiedades ópticas, que lo hacen especialmente deseable para tales aplicaciones. La empresa china Powerbooster desarrolló paneles táctiles flexibles, basados ​​en el grafeno para dispositivos móviles. La compañía dice que el grafeno es más barato y más fuerte que el ITO y planea invertir US$ 150 millones en los próximos tres años, con el fin de llevar sus soluciones al mercado. Chongqing Morsh Tecnology de China, está construyendo una línea de producción en Chongqing, que se utilizará para producir 15 películas de grafeno de una sola capa. Tienen la esperanza de iniciar la producción pronto y ya han firmado un acuerdo con Guangdong Zhengyang, un fabricante de OGS (One Glass Solution, tecnología de pantallas táctiles) para producir películas transparentes basados ​​10 millones conductores de grafeno (TCF) en un año durante los próximos cinco años. Estas películas se pueden usar para producir paneles táctiles para dispositivos móviles.

Los chips basados ​​en el grafeno

El grafeno tiene el potencial para sustituir al silicio, como material básico para los chips y la electrónica en la nueva generación; también tiene cualidades de conducción sorprendentes y sus dimensiones minúsculas, lo convierten en un material deseable con un gran potencial en el mundo de la electrónica. Los chips de grafeno pueden ser mucho más rápidos que los de silicio y mucho más energéticamente eficientes.

Por supuesto, la electrónica de grafeno no está exenta de desafíos. Con el fin de llegar al siguiente nivel, varios institutos y empresas, están invirtiendo en su investigación y desarrollo, incluyendo Intel, IBM y Samsung. Intel está trabajando en los transistores de grafeno y ha informado de los progresos realizados, pero advierte que los chips basados ​​en el grafeno están todavía a unas cuantas generaciones de distancia. IBM se ha embarcado en un ambicioso proyecto para encontrar la tecnología de chips de próxima generación, para sustituir al silicio e invertirá US$ 3.000 millones en los próximos cinco años. IBM está metida de lleno en el grafeno, en los nanotubos de carbono, la computación cuántica, la fotónica de silicio y más tecnologías.

Traducción: Traductor de Google

Edición: Luis Guerra

Fuente: Android Authority