Los esfuerzos del mundo científico están apuntados en estos últimos años a la obtención de dos logros que pueden significar un cambio radical en el desempeño de los equipos electrónicos del futuro. El desarrollo y la aplicación práctica del grafeno junto a la obtención de sistemas de acumulación de energía cada vez más eficientes. Esos son los horizontes que la ciencia tiene como objetivo fundamental. Sin duda alguna, sería alcanzar uno de los mayores avances tecnológicos de la historia y en la Universidad Monash (Australia) han obtenido avances significativos en una investigación que involucra la acumulación de energía en baterías basadas en grafito y agua. El trabajo menciona la posibilidad de recarga en pocos segundos y el desempeño sería comparable a las baterías de Iones de Litio.
Científicos de la Universidad Monash (Australia) han obtenido importantes avances en la combinación de dos materiales ordinarios, el grafito y el agua, con los que han desarrollado sistemas de almacenamiento de energía capaces de equiparar el rendimiento de las baterías de Iones de Litio. Este trabajo no sólo es importante porque involucra dos elementos abundantes y baratos que la naturaleza nos brinda, sino que además ofrece otras ventajas como la recarga en cuestión de segundos y una vida útil casi indefinida. El Dr. Dan Li, del Departamento de Ingeniería de Materiales en la Universidad Monash y su equipo de investigación han estado trabajando con grafeno e interpretan que sus avances pueden ser la base de la próxima generación de sistemas ultrarrápidos de almacenamiento de energía. Por supuesto, aún falta tiempo de investigación hasta alcanzar métodos apropiados para trabajar de manera industrial y masiva con estos materiales, comenta el Dr. Li, pero este hallazgo podría, por ejemplo, recargar la batería de un teléfono móvil en pocos segundos.
Tal como venimos viendo con el avance de las noticias en esta rama de la Ingeniería, el grafeno es el resultado de derivados del grafito y se presenta en capas de sólo un átomo de espesor. El grafito, por su parte, es un material barato, disponible en grandes cantidades y comúnmente utilizado en los lápices. De esta forma, el grafeno alcanza propiedades notables. Es fuerte, químicamente estable, es un excelente conductor de electricidad y por sobre todo, es un producto que se puede obtener en grandes superficies. El Dr. Li afirma que estas cualidades hacen que el grafeno sea adecuado para aplicaciones de almacenamiento de energía. “La razón por la que el grafeno no se ha utilizado aún en muchas aplicaciones es que estas láminas muy finas, cuando se “apilan” en una estructura de fácil manipulación y uso, de inmediato se unen y se vuelven a transformar en grafito. Cuando se “apilan” sucesivas capas de grafeno, la mayor parte de la superficie se pierde y deja de comportarse como grafeno“.
El Dr. Li y su equipo han descubierto el material clave para mantener las hojas de grafeno separadas haciendo que mantengan sus notables propiedades: el agua. Mantener húmedo el grafeno, transformarlo en una especie de gel, proporciona una fuerza de repulsión entre las hojas e impide el re-apilamiento (convertirse nuevamente en grafito) dejándolo listo para las aplicaciones en el mundo real. “La técnica es muy sencilla y fácilmente escalable hacia tamaños importantes. Cuando lo descubrimos, pensamos que era algo increíble. Tomamos dos materiales básicos, de muy bajo costo (el agua y el grafito) y logramos un nuevo nanomaterial con propiedades asombrosas“, dijo el Dr. Li. Cuando se utiliza en los dispositivos de energía, el gel de grafeno supera significativamente a las tecnologías actuales basadas en carbono, tanto en términos de la cantidad de carga almacenada y en la rapidez que estas cargas pueden ser asimiladas. Además, los beneficios de desarrollar esta nueva nanotecnología se extienden más allá de la electrónica de consumo. Los sistemas de almacenamiento de energías fiables y rentables son críticos para la viabilidad futura de la electricidad generada a partir de recursos renovables. Estos sistemas, por ejemplo, podrían ser una de las claves para el despegue definitivo de la industria de los vehículos eléctricos. El Dr. Li ha estado realizando trabajos e investigaciones con el grafeno desde el año 2006 y los resultados de su equipo de investigación han sido publicados recientemente en una serie de prestigiosas revistas tales como Advanced Materials, Angewandte Chemie y Chemical Communications.
