Grafeno: el material de Dios

Mientras el Gobierno norteamericano destacaba su trabajo en el MIT, y especialmente su investigación sobre los fenómenos de transporte cuántico del grafeno, él aseguraba que era un honor estar en una lista de premiados que incluye nombres como Santiago Grisolía o Avelino Corma, sin saber que a la vuelta de unos años volvería a convertirse en una de las figuras más relevantes del momento en el mundo de la ciencia. Hace solo unos días, el equipo que lidera este investigador valenciano ha descubierto una nueva propiedad del que ya se conoce como el material de Dios; un asunto que, aseguran los expertos, podría revolucionar la física teórica y que apunta que, además de otras bondades, el grafeno ha resultado ser, también, un gran superconductor.

Para los que no han visto nunca esa sustancia milagrosa de la que no ha dejado de hablarse desde que en 2010 a sus descubridores, los investigadores de origen ruso Andre Geim y Konstantin Novoselov, la Academia Sueca distinguió con el Nobel de Física, baste un dato: una lámina de un metro cuadrado pesa tan solo 0,77 miligramos. Eso es, al menos, lo que asegura Jarillo-Herrero cuando le pedimos que trate de explicarnos qué es eso que parece llamado a encabezar una suerte de revolución planetaria. «Básicamente, es una hoja de grafito, el material del que están hechos los lápices. Imagínate que el grafito fuera una baraja de cartas... el grafeno sería una sola carta de la baraja. Hablamos de un material bidimensional que está formado por átomos de carbono en una 'lámina' de un solo átomo de grosor.»

El profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT por las iniciales de su nombre en inglés) dice que es importante porque fue el primer material bidimensional que logró aislarse y caracterizarse físicamente. «Los electrones en grafeno se comportan como si fueran partículas ultrarrelativistas (partículas sin masa que van a una velocidad constante, independientemente de su energía, como los fotones de luz), y eso hace que sus propiedades electrónicas, ópticas, mecánicas... sean fascinantes».

Lo dice la persona que acaba de demostrar que, cuando el codiciado grafeno se ilumina con luz, su respuesta es diferente a la de los materiales convencionales como las células solares de silicio. «Se produce un efecto fototermoeléctrico, en lugar de fotovoltaico, y este descubrimiento abre la hipótesis de que el grafeno podría servir para crear sistemas de captación de energía más eficientes», afirma reconociendo que fue muy emocionante llegar hasta donde han llegado. «Después de tantísimas investigaciones que ha habido sobre el grafeno (miles de grupos durante largos años), ha sido increíble encontrar una propiedad tan novedosa como es la superconductividad no convencional. Mis colegas físicos de todo el mundo están bastante alucinados... he recibido muchas felicitaciones. Ha sido un duro trabajo de equipo durante bastante tiempo, y nos sentimos todos muy contentos».

La realidad es que Pablo Jarillo-Herrero forma parte de ese selecto club de mentes privilegiadas llamadas a cambiar el mundo, por más que él insista en quitarse importancia. Y es que, si es cierto lo que apuntan los expertos, las razones por las que el grafeno se ha convertido en un preciado objeto de estudio y deseo son fáciles de entender. Con un poco de suerte y el trabajo de investigación de equipos como el que dirige el científico valenciano, el grafeno nos ayudará a construir baterías para coches eléctricos con autonomía para hacer cientos y cientos de kilómetros, nuestros barcos y aviones serán mucho más ligeros y resistentes, los ordenadores mucho más rápidos a la hora de procesar la información (y no se calentarán nunca) y los cables de fibra óptica podrán transmitir datos a velocidades cientos de veces más vertiginosas que las actuales.

Licenciado en Física por la Universidad de Valencia en 1999, Jarillo-Herrero atesora una carrera meteórica. Acabada la carrera, hizo la maleta y cursó estudios de posgrado en la Universidad de California (San Diego, EE UU), más tarde se doctoró en la Universidad Delft de Tecnología de Holanda y después de aquello, tras un año de posdoctorado, comenzó a trabajar en la Universidad de Columbia, en Nueva York, hasta que el mítico MIT le abrió las puertas.

Cuando uno le pregunta qué hace que un chico de Valencia termine al frente de un equipo embarcado en una investigación de élite decidida a hacer historia, contesta: «Bueno... y ¿por qué no? La gente de Valencia, y de España o de cualquier otro lugar puede hacer investigación al más alto nivel como cualquiera. Solo hace falta pasión, mucho esfuerzo, un poco de riesgo y aventura; lanzarse a ello y, todo hay que decirlo, ser afortunado o, más bien, ¡que la fortuna te pille trabajando!».

Lo que nadie parece poner en duda es que las posibilidades parecen infinitas. Sólo así se entiende que protagonice la mayor iniciativa europea de investigación hasta la fecha, la Graphene Flagship, un proyecto de la Comisión Europea (CE) financiado con nada menos que 1.000 millones de euros. Participan más de 150 entidades que tienen un único objetivo, exprimir todas las posibilidades del famoso material de Dios.

Hace solo unas semanas, en el Mobile World Congress de Barcelona, algunos de los equipos que trabajan bajo el paraguas del Graphene Flagship mostraron algunos de sus hallazgos: una mano robótica controlada por un brazalete, un sistema de frenado automático y un implante que permite recuperar visión a personas que han sufrido degeneración de mácula. Esto promete.

El grafeno es una lámina de carbono puro dispuesto en forma hexagonal que, a pesar de tener sólo un átomo de grosor, es 200 veces más resistente que el acero, pero tiene la densidad de la fibra de carbono y es cinco veces más ligero que el aluminio. Se calcula que una lámina de un metro cuadrado de grafeno sólo pesa 0,7 miligramos.