¿El Grafeno traerá solamente beneficios?

Propiedades, características y efectos negativos del grafeno. 

El grafeno tiene características negativas que no se han dicho, aquellas características no salen en las principales páginas de información sobre éste, y por ello muchas personas piensan que el grafeno es un material que solamente traerá beneficios, innovación y facilitará la vida de todos. Sin embargo, a pesar de las grandes expectativas de los usos que se pueden hacer de este material, por motivo de su naturaleza muy resistente y flexible; también el grafeno podría traer efectos que se tornarían al sentido contrario, haciéndose mal uso de este material, además, habría ciertas propiedades del grafeno que no son seguras para el ser humano, y que aún no son controlables para una completa seguridad.

Primero, el grafeno puede causar daños a la salud, tal como lo demostró la investigación que se realizó en la Universidad Brown (estudio en PNAS*), y resulta que este material es altamente nocivo para la salud, ya que es un material tan fino que es capaz de cortar directamente las células si logra entrar en el cuerpo humano. Esto es causado por los bordes dentados del grafeno, los cuales fácilmente podrían penetrar las membranas celulares causándoles daño y alterando su función normal. Además, un factor importante es el hecho de que el grafeno “puede ser ingerido durante el proceso de fabricación, durante el ciclo de vida de un producto, o por medio de otros canales ambientales”.  (Dvorsky, 2013) Claro está, esto puede ser inhalado de manera involuntaria, “o deliberadamente inyectada o implantada como componentes de nuevas tecnologías biomédicas”.  (Dvorsky, 2013) Es por esto que es muy peligroso, y hay que manejarlo con cautela por las aparentemente tóxicas cualidades que posee.

Un factor que es importante destacar, es el hecho de que se utilizaría el grafeno para crear armamento bélico, esto ya que gracias a la enorme resistencia que tiene, además de la flexibilidad que posee el material, se pueden hacer cascos de grafeno para el ejército o para motoristas, de modo que serán más seguros e impenetrables, lo que permitirá vivir ante cualquier ataque o accidente a quien lo use. Además, estos cascos tendrán “servicios de localización GPS, visualización o comunicación, todos ellos integrados en él”. (Rafael, 2013)

Otro elemento que será posible gracias al grafeno, son los chalecos antibalas, los cuales podrán tener características más desarrolladas, tales como ser más ligeros, impenetrables, y aún más flexibles que los chalecos antibalas de seguridad de Kevlar, que son los actuales chalecos antibalas que se utilizan, pero éstos son más pesados, gruesos y poco flexibles. Además estos chalecos estarán dotados de conexiones a Internet con el objetivo de comunicar el estado del portador.

También se afirma que se introducirá este material en otras partes de elementos de uso bélico, tales como “las armas cortas y largas, los núcleos de las defensas… que garanticen la ligereza y durabilidad de los mismos”. (Domínguez, 2013) Esto se ve reflejado en el siguiente hecho: Alemania, que es uno de los seis países a nivel mundial que más procesan este material, ya está utilizándolo para la fabricación de misiles, plantas nucleares, y armas teledirigidas.

En cuanto a los métodos para obtener el grafeno, éstos no son escalables, es decir, la producción de este material se vale en métodos lentos e inseguros no adecuados para su producción en masa. Hay diferentes métodos para obtener este material, los cuales son bastante fáciles, y por ende, no confiables, y esa es una de sus grandes desventajas. Uno de ellos es el Scotch Tape o Exfoliación Mecánica, en el que se usan cintas adhesivas sobre una superficie de grafito y posteriormente se pega y despega la cinta, “que permite que el grafeno sea observado fácilmente bajo un microscopio óptico, este proceso es el que produce el grafeno de mejor calidad desafortunadamente no es una técnica escalable”. (Diego Rosas Villalva, 2012, pág. 4)

Además, se utiliza un método que es el derivado químicamente, puede que este método sea mucho más rápido y escalable que el de la Exfoliación Mecánica, “sin embargo las propiedades eléctricas se ven afectadas, debido a que en este método se oxidan las capas de grafito para posteriormente unirse entre sí y formar grafeno y dicha oxidación forma puntos de defectos dentro de la estructura los cuales impiden la correcta circulación de los electrones a través del material” (Diego Rosas Villalva, 2012, pág. 4).

Estos dos mencionados anteriormente, son los dos principales métodos de obtención del material, que ciertamente son desventajas que aún no se solucionan, “En general podemos mencionar que las áreas de oportunidad a mejorar en la producción del grafeno son:

-Los métodos de obtención deben ser más rápidos y confiables.

-Buscar materiales más apropiados…” (JoydeepBasu et al, 2010).

Además, el grafeno no es el material más fuerte como se creía. Algunos científicos de la Universidad de Rice, descubrieron que en los bordes de los anillos donde se “interrumpe la matriz regular de unidades hexagonales (seis átomos) el grafeno tiene la mitad de su fuerza”.  (Carbono, 2013) No podemos confiar en que este material tenga la misma estructura en todos los productos que se lanzarán al mercado y que los seres humanos estarán utilizando en sus hogares, ya que puede causar problemas, puesto que además, el grafeno observado en los laboratorios, casi nunca tiene una estructura de hexágonos perfectos, “por lo general las hojas tienen protuberancias llamadas ‘granos de grafeno’. Cuando esos granos se colocan bajo tensión estos defectos comienzan a dar problemas.” (Carbono, 2013) Siendo de este modo una característica química negativa que posee dicho material.

Además, se hizo un estudio por la Universidad de Houston y liderado por Mingjie Liu, junto a los otros científicos Vasili I. Artyukhov, Hoonkyung Lee, Fangbo Xu, y Boris I. Yakobson, presentaron en Agosto del 2013; que hay otro material aún más resistente que el grafeno, que es el carbino, "Este material (que ya abre el apetito a la nanotecnología) es dos veces más duro que el grafeno, y al menos un 35% más resistente". (Creascion, 2013) Estos científicos aseguran que las propiedades que posee el carbino superan a cualquier otro material, sin embargo, "por el momento solo es un modelo matemático". (Creascion, 2013) 

“Al final el grafeno resulta un material frágil que necesita perfección en su estructura para mantener su reputación. Esto nos sirve como recordatorio de que este ‘supermaterial’ no necesariamente resolvería los problemas del mundo”.(TECAYEHUATL, 2013)

Por otro lado, la utilización de este material en la electrónica no es apropiada. Ahora en la actualidad, se utiliza el material del Silicio para los artefactos electrónicos, sin embargo, “a diferencia del silicio, el grafeno no es un material que se pueda detener fácilmente el flujo de la corriente eléctrica, por lo que el grafeno ‘puro’ no es apropiado para su uso en electrónica”.  (Wikispaces, 2005) Químicamente este material no es apto para utilizarlo como conductor de electricidad, ya que si bien puede conducirlo de una manera más rápida, no es capaz de detener ese flujo de corriente eléctrica fácilmente, por ejemplo, Samsung presentó el “Barristor”, que es un transistor diminuto, pero fue creado con silicio y grafeno, ya que éste último no es capaz de detener debidamente el flujo de electrones. "Si queremos aplicar el grafeno en transistores de efecto de campo quizá la primera cuestión que debemos resolver es cómo controlar el comportamiento semiconductor o conductor del grafeno" (Diego Rosas Villalva, 2012, pág. 8) Es por ello que muchos científicos hacen investigaciones con respecto a esto e intentan alterar sus propiedades químicas “para hacerlo más apto y funcional”. (Wikispaces, 2005)

Gracias a estas propiedades del grafeno, es posible saber que este material no es perfecto y no es como se piensa, no todas sus características son buenas y perfectas, y “… aún quedan muchos problemas de calidad por resolver en las técnicas de manufactura de grafeno, tales como opacidad, conductividad, tamaño e impurezas además de que debemos de encontrar mejores métodos de dopado para el grafeno ya que “…la conductividad del grafeno sin dopar es finita…”(Torres-Silva, H. López-Bonilla J.L., 2011)

En conclusión, es muy fácil encontrar en Internet, información sobre las increíbles ventajas y avances tecnológicos sobre el material grafeno. Muchas investigaciones y Universidades testifican sobre el lado positivo de este material, pero ¿Qué hay sobre el lado negativo del material grafeno? 

Fue bastante difícil encontrar información y noticias sobre las desventajas del grafeno, sin embargo, las que fueron halladas, datan sobre lo nocivo que es el grafeno para la salud, lo inseguro que es para los aparatos electrónicos debido a su composición química, también sobre su debilidad molecular ya que no es tan fuerte y resistente como se cree, y por último, pero no menos importante, su uso para materiales de uso bélico, tales como armamento y equipo, tales como cascos y chalecos antibalas, y que sin dudar se empezarán a crear armas de guerra muy fuertes e indestructibles que llegarán a modificar el concepto que se tiene actualmente sobre el mundo militar y su tecnología.

En mi opinión, he visto mucha información sobre cómo el grafeno trae beneficios a la humanidad. Sin embargo, todo gran bien, tiene su lado negativo, y el grafeno no es la excepción. Es importante que se dé a conocer estas características y los efectos negativos para que la sociedad esté informada. No se puede poner toda la confianza en un material, producto u objeto sin saber los pros y los contras sobre aquello, y es bastante interesante aprender estas cosas e indagar más a fondo sobre las propiedades y usos del grafeno ya que no solo concierne a un grupo de personas, sino a todas las que podrían en algún futuro utilizarlo.

Para reflexionar, es importante darse cuenta de que este tan increíble material, el grafeno puede pasar de ser una gran idea, a la peor ideada en todos los tiempos. Está claro que hay buenas intenciones con respecto a las cosas que se pueden crear y potenciar con este material; y si es tan poderoso, ¿acaso no se puede utilizar en armas totalmente nocivas? La mente humana es corrompida, y no se podría asegurar que no se hará malversación del grafeno, y por ello, hay que estar informado para el momento en que el grafeno salga al mundo. 

Bibliografía

-Carbono. (30 de Julio de 2013). Química y Naturaleza. Recuperado el 11 de Noviembre de 2013, de http://quimicanaturaleza.blogspot.com/2013/07/grafeno-ventajas-y-desventajas.html

-Creascion. (15 de Agosto de 2013). Recuperado el 11 de Noviembre de 2013, de http://creascion.com/carbino-material-ms-duro-que-el-diamante-y-el-grafeno/

-Diego Rosas Villalva. (20 de Julio de 2012). Scribd. Recuperado el 11 de Noviembre de 2013, de http://es.scribd.com/doc/97625714/Grafeno-%C2%BFutopia-futurista-o-esperanza-del-progreso

-Domínguez, F. R. (13 de Febrero de 2013). Afiecyl. Recuperado el 11 de Noviembre de 2013, de http://afiecyl.es/wp/proyecto-grafeno-control-estrategico-y-seguridad-para-la-ue/

-Dvorsky, G. (15 de Julio de 2013). io9. Recuperado el 11 de Noviembre de 2013, de http://io9.com/graphene-miracle-material-could-be-toxic-to-humans-786847545

-Rafael. (5 de Febrero de 2013). Kikiriki. Recuperado el 11 de Noviembre de 2013, de http://www.kikiriki.org.ve/es-el-grafeno-el-arma-del-futuro/
*Artículo del estudio PNAS (Academia Nacional de Ciencias EEUU): " Las micro hojas de grafeno  ingresan a las células a través de la penetración espontánea de la membrana en las asperezas del borde y los sitios de las esquinas". LINK:  https://www.pnas.org/content/110/30/12295

-TECAYEHUATL, E. (19 de Abril de 2013). Gizmodo. Recuperado el 11 de Noviembre de 2013, de http://es.gizmodo.com/el-grafeno-tiene-un-talon-de-aquiles-no-es-tan-fuerte-476435373

-Wikispaces. (2005). Recuperado el 11 de Noviembre de 2013, de http://grafenos.wikispaces.com/Inconvenientes+del+grafeno