Desde la invención de la batería de ácido-plomo, hace más de 150 años, han ido surgiendo audaces afirmaciones sobre nuevas tecnologías de baterías. Ahora, unos investigadores afirman que su último descubrimiento sobre el grafeno podría ser el avance más revolucionario en tecnologías de baterías hasta la fecha.
Según el estudio, publicado en la revista Nature por investigadores de la Universidad de Manchester, en el Reino Unido, se podrían utilizar unas membranas de grafeno, también conocido como el nuevo «material maravilla», para tamizar el gas hidrógeno de la atmósfera; un avance que podría allanar el camino hacia los generadores eléctricos alimentados por aire.
El grafeno
En el corazón de la tecnología se encuentran las notables propiedades físicas del grafeno:
- Es el material más fino, ligero y resistente jamás obtenido: es más duro que el diamante y 200 veces más resistente que el acero.
- Es flexible y transparente
- Conduce la electricidad mejor que el cobre
- Sólo tiene un átomo de espesor, es decir, es más de un millón de veces más fino que un cabello humano.
Según los expertos, esta sustancia de vanguardia lo revolucionará todo, desde los teléfonos inteligentes y las tecnologías ponibles a las tecnologías ecológicas y la medicina.
La tecnología de membrana
Este último descubrimiento hace que el grafeno resulte atractivo para posibles usos en las membranas conductoras de protones que se encuentran en el núcleo de la tecnología de las pilas de combustible modernas.
Las pilas de combustible utilizan oxígeno e hidrógeno como combustible, transformando la energía química producida por su entrada directamente en electricidad.
Sin embargo, las membranas actuales que separan los protones necesarios para este proceso son relativamente ineficientes y permiten la contaminación en la mezcla de combustible. El uso de membranas de grafeno podría impulsar su eficiencia y durabilidad.
El equipo descubrió que los protones pasaban a través de los cristales ultrafinos con relativa facilidad, especialmente a temperaturas elevadas y utilizando un recubrimiento de catalizador de platino sobre la película de la membrana.
La recolección de hidrógeno
Sin embargo, lo más sorprendente de la investigación ha sido el descubrimiento de que las membranas se podrían utilizar para extraer hidrógeno de la atmósfera. Según los científicos, se podría combinar esa recolección con las pilas de combustible para crear un generador eléctrico portátil alimentado simplemente por el hidrógeno del aire.
«Su configuración es muy sencilla: se pone en un lado un gas que contiene hidrógeno, se aplica una pequeña corriente eléctrica y se recoge hidrógeno puro en el otro lado. Este hidrógeno se puede quemar, a continuación, en una pila de combustible», explican los investigadores.
Actualmente, el hidrógeno se obtiene casi en su totalidad a partir de combustibles fósiles.
Los investigadores han trabajado con membranas pequeñas y el flujo de hidrógeno obtenido por el momento es, obviamente, pequeño, pero la investigación todavía se encuentra en la fase inicial de descubrimiento.
El principal objetivo del artículo es poner a los expertos al tanto de las perspectivas existentes. Construir y probar recolectores de hidrógeno requerirá mucho esfuerzo adicional.
La revolución del grafeno
Los científicos todavía están descubriendo nuevas formas de procesar esta sustancia invisible y nuevas aplicaciones para ella. Dado que es flexible y extensible, parece un candidato ideal para la generación de energía solar.
Aunque hasta ahora, la aplicación del grafeno en las células solares ha sido sólo teórico, su potencial podría ser asombroso. Las células solares hechas con grafeno podrían ofrecer una eficiencia del 60%; el doble de la eficiencia máxima ampliamente respetada de las células de silicio.
Además de sus usos en el transporte, en donde su ligereza y resistencia podrían transformar la fabricación de coches y aviones para hacerlos más eficientes en cuanto a consumo de combustible, se ha estudiado el grafeno como revestimiento anticorrosión en embalajes e incluso en preservativos súper finos.
En la medicina, los investigadores afirman que se podría utilizar para administrar fármacos en zonas específicas del cuerpo; y ya se está desarrollando como tratamiento para personas con afecciones cerebrales.
También se está estudiando su uso en forma de membrana como medio para purificar el agua e incluso para extraer la sal y otros elementos del agua de mar con el fin de convertirla en agua potable.
Fuente: cnn.com
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