El Graphene Flagship es la mayor iniciativa de investigación de la Unión Europea y cuenta con mil millones de euros para invertir en una década. El objetivo es impulsar las tecnologías basadas en grafeno, un material descubierto en 2004 por los rusos Andre Geim y Konstantin Novoselov que, entre otras propiedades sorprendentes, conduce la electricidad mejor que el silicio, el sustrato sobre el que se ha construido la sociedad de la información.
Esta semana, en España, se reunieron los representantes del programa para hacer balance tras completar la mitad de su recorrido. Jari Kinaret, director del Graphene Flagship, destacaba los buenos resultados desde el punto de vista de publicaciones y la identificación de los primeros ámbitos en los que el grafeno puede aportar ventajas competitivas. En colaboración con una compañía llamada Emberion, se trabaja en el desarrollo de detectores de infrarrojos ultrasensibles que pueden servir para detectar explosivos, con Airbus se está probando el grafeno para que acompañe los materiales con que construyen los estabilizadores horizontales (las alas traseras) de sus aviones y con Ericsson exploran la posibilidad de fabricar conmutadores fotónicos para telecomunicaciones que permitan descargar más de tres películas completas por segundo a la máxima calidad.
Pero el dominio de esta capa de átomos de carbono un millón de veces más fina que un cabello humano no está siendo sencillo. Thomas Reiss, uno de los responsables de la industrialización del grafeno dentro del flagship, reconocía que pese a las promesas de este “material milagro”, “el grafeno aún no está satisfaciendo las demandas que se le hacen”. En 2025, cuando hayan acabado los diez años estipulados para el Graphene Flagship y se hayan invertido los 1.000 millones de euros, el mercado mundial estimado para este material será de entre 200 y 600 millones de dólares. “Las industrias se interesan por soluciones a retos que además tengan un precio competitivo”, añadía Reiss.
Amaia Zurutuza, miembro del Comité Ejecutivo del Graphene Flagship, también reconoce la particularidad de impulsar un gran proyecto de investigación en torno a un material y no a la solución de retos. “Las empresas en general y las estadounidenses en particular están muy dirigidas a las aplicaciones”, señala. “Tú piensas en una aplicación y luego eliges el material que sea bueno para esa aplicación”, continúa. “Cuando se eligió el silicio como material sobre el que se construyó la revolución de la computación, la idea que estaba detrás era el transistor, y después se vio que el mejor material para fabricarlo era el silicio, pero el primer transistor que se fabricó era de germanio”, recuerda.

Aplicación

Uno de los pasos fundamentales para lograr acercar el grafeno hasta un punto en el que sea interesante al menos para determinadas aplicaciones industriales es la creación de un estándar de calidad que puedan seguir los productores de grafeno. Albert Redó, del departamento de I+D de la empresa Das Nano, señala que hace cuatro años vieron que faltaban métodos de control para analizar muestras amplias de grafeno “como las obleas de 4 u 8 pulgadas”. Aplicando una frecuencia de terahercios, que se encuentra entre los microondas del teléfono móvil y los rayos infrarrojos, han desarrollado un equipo capaz de analizar de forma no destructiva y sin contacto la calidad del material. Con esta tecnología, colaboran con el flagship en la definición del estándar que serviría, entre otras cosas, para que los resultados de los grupos de investigación sean fácilmente comparables.
“Si queremos escalar los métodos de aplicación para construir una pantalla de una tablet, que sería más flexible y más eficiente con grafeno, necesitamos que haya poca variación en el material”, señala Redo. “Ahora, una pantalla normal puede tener una variación del 0,1% y una fabricada con grafeno puede estar entre el 20 y el 30%. No puedes tener una pantalla que tenga unas zonas más oscuras que otras, así que hay esfuerzos académicos para reducir esa variación, estudiando modos de producción diferentes para hacer que las aplicaciones sean eficientes a nivel económico”, concluye.