GRAFENO «MATERIAL DE DIOS»

Hay un material que la mayoría de nosotros no hemos visto nunca, pero del que todos hablan con arrobo y admiración desde hace más de una década. Lo tachan de milagroso. Algunos dicen que es el “material de Dios” y aseguran que va cambiar el mundo, haciendo, por ejemplo, que las baterías de los coches eléctricos duren cientos y cientos de kilómetros, que los barcos y aviones sean mucho más resistentes y ligeros, que los ordenadores sean mucho más rápidos a la hora de procesar información y no se recalienten nunca, o que los cables de fibra óptica transmitan datos a velocidades cientos de veces más altas que las actuales. Hablamos del grafeno.

El Premio Nobel de Física del 2010 ha sido concedido a los dos investigadores que realizaron los primeros experimentos sobre el grafeno, una lámina bidimensional de átomos de carbono. El premio, otorgado a los físicos de la Universidad de Manchester Andre Geim y Konstantin Novoselov, reconoce el trabajo que comenzó hace menos de una década sobre un material que desde entonces ha sido utilizado para desarrollar transistores rompedores de récords y eléctrodos elásticos.

El grafeno es un material de muchos superlativos: es el mejor conductor de la electricidad a temperatura ambiente y el material más duro jamás probado. También es un excelente conductor del calor, y es transparente y flexible. Antes del trabajo de Geim y Novoselov, los investigadores habían teorizado la existencia del material, y habían predicho que podría ser utilizado para desarrollar transistores más de 100 veces más rápidos que los chips de silicio actuales. No obstante, hasta que los investigadores del Reino Unido fabricaron y probaron el grafeno en 2004, muchos físicos creían que los materiales de sólo un átomo de espesor serían inestables.

La estructura perfecta del grafeno da lugar a efectos cuánticos exóticos que están siendo estudiados por los físicos. Sin embargo, las propiedades eléctricas del material, su transparencia y su dureza han sido aprovechadas por los ingenieros para desarrollar de todo, desde pantallas táctiles hasta células solares de materiales estructurales ligeros. Los investigadores de IBM están desarrollando matrices de transistores de grafeno que hacen morder el polvo a los transistores de silicio convencionales, y un grupo de Samsung está desarrollando electrodos impresos de grafeno para su uso en pantallas táctiles transparentes y flexibles.

La minería en Latinoamérica La explotación de los minerales metálicos en Latinoamérica para el 2013 estaba en el orden de los USD 116 mil millones, representando el 17% de la extracción en el mundo, tras consultar el observatorio de complejidad económica (Simoes, 2017) para el caso del cobre, solo entre Chile y Perú para el año 2015 representaban el 45% de la exportación de este metal en el mundo.

Desde el punto de vista social, la minería responsable es una de las actividades que más empleo formal genera en América Latina y desde el punto de vista económico, uno de los principales rubros de exportación. De ahí el impacto directo de los cambios que pueda sufrir la minería sobre el futuro de la Región.

CONVIVENCIA PACÍFICA: Los metales no preciosos y el grafeno crean nuevos mercados para nuevas aplicaciones. Incluso eso puede animar a desarrollo de productos donde ambos materiales coexisten aprovechando sus cualidades físico-químicas.

SEGUNDO DEBUT: Las nuevas aplicaciones de los metales comunes aunados a una oferta limitada de grafeno permiten que los metales aún mantengan precios adecuados dada la existencia de una demanda creciente de materias primas.

SUPERVIVENCIA: La demanda de los metales comunes va decayendo porque van siendo reemplazados lentamente por el grafeno y otros materiales nanoestructurados, debido a que la tecnología no ha podido abaratar sus costos de producción. Aun así, los precios de los metales tendrían una tendencia sostenible a la baja.

SUBSTITUCIÓN: El grafeno comienza a ingresar a todos los mercados (electrónica, construcción, manufactura, automotriz, etc.) remplazando a todos los metales comunes y a otras materias primas naturales (madera, vidrio, fibras, etc.). Los ejes de incertidumbre de aquí al 2030 serían: Costo del Grafeno (tecnología capaz de generar grandes volúmenes de grafeno en diferentes formatos) y Nuevos Usos de los Metales (desarrollo de nuevas aplicaciones para sus propiedades naturales). 

RECOMENDACIONES Por la diversidad de las aplicaciones que el grafeno tiene en diferentes campos como la electrónica, la medicina, la ingeniería de materiales, etc. a medida que las patentes se den en productos introducidos al mercado, irán sustituyendo diferentes materiales entre ellos a los metales y disminuyendo la demanda de extracción de los minerales metálicos y otros. Del análisis desarrollado podemos concluir que todos los sectores públicos y privados de Latinoamérica deben apostar a las tecnologías relacionadas al grafeno para poder participar de estos nuevos mercados dependientes de un grupo de tecnologías emergentes.

Siendo el carbón un insumo principal para el grafeno, su explotación debería ser promovida en Latinoamérica, no como combustible como lo es ahora, sino como material estratégico. De la región, Colombia tiene un 6% de la exportación mundial, y con porcentajes menores al 1% se encuentran Chile, Argentina y Venezuela. El futuro de la minería y la creación de una industria del futuro en Latinoamérica podría ser la del carbón y del grafeno, si lo que se busca son oportunidades futuras. Las metodologías de prospectiva y vigilancia tecnológicas son válidas para analizar los escenarios del grafeno y la minería en Latinoamérica en el largo plazo. Se recomienda realizar una serie de estudios más amplios y profundos sobre las posibilidades tecnológicas del grafeno y los mercados de la minería de Latinoamérica que serían afectados por la posible sustitución de los metales comunes por los nuevos materiales nanoestructurados.

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