¿Te imaginas
un material delgado como un átomo, más fuerte que el acero, flexible y
transparente y con una capacidad de conducir electricidad que lo convierte en
el posible precursor de una nueva revolución informática? ¿Y qué pensarías si
te digo que lo puedes fabricar en casa con unas minas de lápiz y un poco de
celo, sin máquinas de millones de euros? ¿No te lo crees? Pues sí que existe y
se llama grafeno.
Cada cierto
tiempo, aparece algún físico celebre informando de que el tiempo de los grandes
descubrimientos realizados por grandes genios en la soledad de su laboratorio
se han acabado. Y nos les falta razón. Hemos empujado los límites de nuestro
conocimiento tan lejos, que para mirar más allá nos hacen falta máquinas
titánicas como el acelerador de partículas LHD en Ginebra o grandes colaboraciones de cientos de
científicos como la que ayudó a desvelar el genoma humano. Pero es ley de
Murphy que cuando uno intenta ser tajante y hacer comentarios grandilocuentes,
aparezcan esas excepciones para sacarnos los colores.
Una de esas
excepciones es el grafeno. Este descubrimiento pasará engrosar la lista de las
grandes carambolas de la ciencia, junto con la penicilina de Fleming, el
descubrimiento de la radiación de fondo de microondas o el viagra. No está de
más recordar que un golpe de suerte lo tiene cualquiera, pero para conseguir un
avance científico clave no basta con
tener potra, hay que tener el conocimiento, la inteligencia y la iniciativa
para convertir un accidente en el mayor éxito de tu carrera. Los protagonistas
del descubrimiento del grafeno, que aportaron estas dosis de talento y
experiencia tácnica, son Andrei Gueim y Konstantin Novoselov, ambos de origen
ruso. El primero, Gueim, creció y
estudió en Rusia, donde su origen germano y hebreo le impidieron el acceso a su
primera elección para cursar sus estudios universitarios, el Instituto de
Ingeniería Física de Moscú. En el Instituto de Física y Tecnología parecían ser
menos idiotas y xenófobos y Gueim pudo
comenzar sus estudios aquí. Curiosamente este percance fue el que le llevó a
estudiar física del estado sólido en vez de física de partículas o astrofísica,
que era su deseo inicialmente. En última estancia, este cambió forzado de
especialidad le llevó por un camino que desembocó en un Premio Nobel de Física
en 2010. Gracias a su talento Gueim tuvo la oportunidad de estudiar fuera,
principalmente en los Países Bajos y el Reino Unido. De la universidad de
Nottingham decía que allí podía pasar tiempo investigando de verdad en vez de
empantanado en el jarabe de la burocracia rusa. Su apreciación del ambiente
académico en sus estancias en los Países Bajos no fue tan positiva por lo que
se decidió por el Reino unido donde desarrollo el resto de su carrera. Novoselov, también ruso del interior del país,
estudió exactamente en la misma universidad y también acabo desarrollando su
carrera en el Reino Unido, en este caso en Manchester. Su vida académica está
siendo enormemente productiva y entre otros premios ya tiene en sus estanterías
el Premio Nobel que ganó con solo 36 años.
El origen
del descubrimiento se encuentra en la investigación que ambos estaban llevando
acabo intentando encontrar la forma de usar grafito para hacer transistores. A
punto de desistir, descubren que otros grupos de investigadores están usando celo
(si, el mismo que tú utilizas para pegar cartulinas y reparar entuertos varios)
para limpiar la superficie del grafito y poder observarlo a nivel atómico con
mayor claridad. Es entonces cuando Gueim conocido por su imaginación para
inventarse distracciones varias, como hacer levitar ranas con imanes, inventa
un juego. La idea es utilizar tiras de celo para extraer capas más y más finas
de grafito, siendo el ganador el que consiga la más delgada. Si pegas celo a un
pedazo de grafito, se desprende una capa negra de impureza (una vez se
convierte en grafeno es transparente) y es posible continuar pegando un trozo
de celo contra otro para hacer esta capa más fina. Con la suficiente paciencia
y tiento, es posible llegar a crear capas de carbono apenas un átomo de grosor.
Lo que estos investigadores no esperaban es que estas delgadas tiras de átomos
iban a resultar ser uno de los materiales más prometedores de la historia.
El grafeno
es una estructura bidimensional tejida de átomos de carbono. Hasta el momento
es el material más delgado y resistente conocido hasta el momento. 1000 veces
más delgado que una hoja de papel y 100 veces más fuerte que el acero, pero
flexible. Dicen que un elefante se podría columpiar sobre un lápiz en una
sábana de grafeno. No solo es el material más fuerte si no que conduce el calor
mejor que ningún otro. Por otro lado esta tejido tan estrechamente que no
permite pasar ni el átomo más pequeño, el de hidrogeno, aunque curiosamente si
permite pasar el vapor de agua. Si todo esto no fuera suficiente, el grafeno
supera al silicio, el material del que están hechos los microchips de nuestros
ordenadores como semiconductor. Esto significa ni más ni menos, que el grafeno,
si se encuentra la forma de producirlo en masa, puede conllevar una revolución
en la electrónica y la informática tan grande o mayor como la que hemos vivido
hasta el momento. Pero la revolución puede no quedarse en la electrónica. Un
tejido casi infinitamente delgado, transparente, flexible y deformable, buen
conductor del calor y la electricidad, hiperresistente y hecho de uno de los
elementos más baratos y fáciles de encontrar, el carbono, no se queda corto a
nivel de aplicaciones industriales. La revolución se podría extender a la
industria textil, médica, a las energías renovables… puede que sea más fácil listar
las industrias en las que no vaya a resultar útil.
A nivel
personal, el descubrimiento del grafeno me hace reflexionar sobre todos los
burócratas y capitalistas que intentan rentabilizar hasta el último céntimo y
el último minuto de trabajo de aquellos a los que pagan una nómina. Está claro
que hay que dar el callo, arrimar el hombro y trabajar duro. Pero al mismo
tiempo, si uno asfixia a los investigadores, y por extensión a cualquier
trabajador, hasta el punto de quitarles esa ilusión por jugar y crear obligándoles
a rendir cuenta de cada segundo de sus vidas, cualquier con un poco de cerebro
puede entender que nos jugamos perder muchas oportunidades de descubrir cosas
no solo maravillosos, también increíblemente útiles. También, ahora que en
Manchester y Nottingham el gobierno de Reino Unido está invirtiendo su capital en
un el desarrollo de un nuevo material que podría reactivar la deprimida industria
de estas ciudades, una piensa en sus propio país, donde los políticos piensan
que el I+D es una pijada en la que gastar cuando te sobra el dinero. Aquí
parece que la ciencia sirviera para sacar los laboratorios en las noticias para
que el político de turno salga pretendiendo que tenemos estándares europeos.
Parece que se crean que para ser un país moderno solo hay que parecerlo, hay
que maquillarse. Y claro, cuando falta el dinero, hay que recortar en maquillaje.
Lo que no han entendido es que la investigación no sirve para disfrazarse de
potencia económica, la investigación es la forma de convertirse en potencia
económica. El Reino Unido no nos va a regalar las patentes del grafeno para que
seamos los españoles los que nos beneficiemos del descubrimiento. Y teniendo en
cuenta lo que invertimos en investigación, el próximo gran avance tampoco se
dará aquí, ni el siguiente, ni el siguiente… Así que si queremos empezar a cosechar
en una, dos o tres décadas, más nos vale ponernos a sembrar.
Este post está
inspirado en estos videos:
Y
documentado en estos mismos y en las siguientes webs:
http://www.independent.co.uk/news/science/the-graphene-story-how-andrei-geim-and-kostya-novoselov-hit-on-a-scientific-breakthrough-that-changed-the-world-by-playing-with-sticky-tape-8539743.html
Imagen:
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