España, potencia mundial en grafeno, el material de la electrónica del futuro

En octubre de 2013, la Comisión Europea anunció la puesta en marcha de dos enormes proyectos científicos, ambos financiados con 1.000 millones de euros y que implicarían a cientos de científicos de todo el continente. Uno de ellos, el Human Brain Project o HBP, estaba dedicado al estudio del cerebro, el otro, el Graphene Flagship, a la investigación en grafeno, el revolucionario material que le valió a Andre Geim y Konstantin Novoselov el Nobel de Física en 2010.

La trayectoria de ambos proyectos hasta el momento ha sido desigual. El prometedor HBP ha tenido múltiples problemas de coordinación con cartas de protesta de científicos y el cese de su líder original, Henry Markram, como director. Por otro lado, los investigadores en grafeno se han coordinado mucho mejor, están produciendo artículos y resultados y ahora se encaminan a lo que realmente importa a la gente... y también a los políticos, que son las aplicaciones reales del material.

Europa lo está haciendo bien con el grafeno, tanto que ahora está compitiendo de tú a tú con las dos potencias que realmente parecía que iban a hacerse con este monopolio, Estados Unidos y China. Fíjense en el número de productores mundiales de grafeno en enero de 2017 y comprobarán cómo Europa Occidental acumula 39, más que los 33 de China o los 30 de Estados Unidos.

Con el permiso de Reino Unido, donde se creó este material (Geim y Novoselov son investigadores de la Universidad de Manchester), España es el gran bastión de la UE para el desarrollo del grafeno. Es más, si analizamos a todos los países productores de grafeno del mundo en función de su tamaño, nos encontramos con lo siguiente.

Para entender cómo España ha protagonizado en tan pocos años esta silenciosa revolución del grafeno, hablamos con uno de sus artífices, Francisco Guinea, investigador del Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC en Madrid que esta semana ejerció de secretario del jurado en el premio Fronteras del Conocimiento de la Fundación BBVA.

Llevan casi cinco años en el proyecto europeo del grafeno, del que, a diferencia del Human Brain Project, no se ha oído ninguna estridencia. ¿Cómo logran coordinarse tan bien?

Va bien, es un proyecto muy grande con casi doscientos grupos en toda Europa, pero está bien coordinado en general, funciona bastante bien.

¿Cuáles son ahora sus líneas de investigación: nuevos materiales o geometrías en las que aplicar el grafeno para darle diferentes propiedades?

Ahora la UE está poniendo mucho énfasis en aplicaciones y hay dos principalmente: una baterías para coches eléxctricos y cosas así, y luego sensores de contaminación atmosférica o del agua o productos químicos peligrosos que puedan estar ocultos. Por otro lado, ya no es sólo el grafeno, ahora hay toda una familia de materiales muy variada que se ha descubierto a partir del grafeno, por ejemplo semi-conductores como el disulfuro de molibdeno o el disulfuro de tungsteno, hay otros que son superconductores, y otros que son meta-materiales, hechos a partir de láminas bidimensionales.

¿Por qué es mejor un sensor de grafeno que uno normal?

Es más versátil, sirve para más cosas, es fácil de hacer y fácil de aplicarse, más manejable, se puede meter en muchos sitios. Creo que es algo mejor, no digo que sea cien veces mejor que lo que hay ahora, pero es lo suficientemente mejor.

Recientemente leí que se había alcanzado un hito con la producción en masa de sensores OLED de grafeno.

Sí, en circuitos y células solares ha habido muchos avances.

Otra prometedora línea de investigación consiste en combinar el grafeno con materiales orgánicos como las porfirinas, proteínas que intervienen en el transporte de oxígeno o en la fotosíntesis. ¿De qué va esto?

Hay muchos proyectos así porque el grafeno, como es carbono, es biocompatible. Aparte de combinarlo con materiales orgánicos está su uso como detector en biología y medicina ahora mismo, porque el grafeno es metálico y permite contactar con neuronas individuales del cerebro, puede verse el comportamiento de una neurona concreta poniéndole un contacto de grafeno.

¿Y esto se está haciendo ya?

Se están haciendo experimentos aunque aún no se ha llegado a un procedimiento terapéutico, pero ver la actividad eléctrica concreta de una parte del cerebro ya se ha demostrado.

Francisco Guinea, tras la entrevista con El Español. FBBVA

¿Quién está ganando la carrera del grafeno: China o hay partido?

En general Asia se ha movido muy deprisa y bien, pero no solo China: Corea, Singapur, Japón... además tienen una base industrial potente que incorpora los avances que se hacen. Europa también, lo que pasa es que ahora mismo el nivel de fabricación de componentes electrónicos es muy fuerte en China o en Taiwán, tienen esa base que aquí está más limitada.

Sorprende ver el papel de España en algo que generalmente, a la universidad y al CSIC, no se le da bien, que es pasar de lo académico a las aplicaciones, patentes... cosas prácticas.

Eso es cierto

¿Y a qué se debe?

Hay buena preparación y luego está la crisis. La gente ha espabilado mucho. En Alemania igual ha habido menos presión para que te busques la vida de cualquier manera, pero aquí sí.

¿Vieron este programa europeo como una oportunidad?

Así es. El Instituto Max Planck, por ejemplo, no necesita este Graphene Flagship para sobrevivir e investigar. En España hay muchos grupos a los que les viene muy, muy bien.

Visto en proporción a nuestro tamaño, somos líderes en producción de grafeno. ¿No deberíamos sacar más pecho?

Reino Unido también es muy fuerte. Singapur y Corea del Sur han invertido mucho dinero en grafeno también, proporcionalmente a su población. Pero ya digo que la crisis nos ha hecho espabilar mucho en España y se ha notado.