Desarrollo de nuevas aplicaciones de materiales grafénicos según su composición y la reacción de sus propiedades frente a aditivos

El grafeno es un nanomaterial cuyas potenciales en nuevas aplicaciones le han valido la aceptación mayoritaria como material más relevante del siglo XXI.

Entre las propiedades que le otorgan esta relevancia, están sus propiedades térmicas (similares a las que presentan los metales), sus propiedades electrónicas, y otras propiedades físicas y mecánicas únicas. Entre estas últimas, las propiedades mecánicas, abren un gran campo de aplicación en la ciencia de materiales.

Así su resistencia a la tracción y el módulo de Young (que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza) se encuentran entre los valores más altos de todos los materiales siendo aproximadamente 100.000 veces mayor al valor del módulo de Young del acero o de otros materiales. Además es un material ultraligero con una densidad 0.77 mg/m2 (1 m2 pesaría solamente 0.77 mg). Estas propiedades mecánicas sugieren como aplicación evidente del grafeno como aditivo en ¿composites¿ de polímeros plásticos para aumentar su resistencia como ya se hace en otros materiales de carbono, así como en la disminución del peso de las piezas resultantes.

La incorporación de materiales grafénicos a resinas y composites permitiría mejorar el comportamiento de estos materiales incrementando la conductividad térmica del material (lo que permite acortar los tiempos de curado), su resistencia mecánica el aumento de adherencia de las resinas, la conductividad eléctrica, pudiendo conferir además propiedades catalíticas.

El grupo de investigación Fotoquímica Heterogénea y Medioambiental es bien conocedor de los materiales grafénicos y viene trabajando en los últimos años en la búsqueda de nuevas aplicaciones para estos materiales. El grupo tiene sobrada experiencia en la preparación de cantidades de grafeno del orden de gramos en un único proceso a partir de grafito, y en su incorporación a distintas formulaciones para obtener determinadas propiedades del material resultante.