Desde que en 2010 la Real Academia de Ciencias de Suecia concedió el premio Nobel de Física a Konstantin Novoselov y Andre Geim por sus trabajos pioneros sobre el aislamiento de una lámina de grafeno y la medida de sus propiedades (confirmando que sus cargas eran fermiones de Dirac, como se había predicho en los estudios computacionales) ha habido un interés creciente por estudiar las propiedades de este material y la aplicación del mismo en el campo de los materiales avanzados y en la química. Prueba de este considerable interés de la comunidad científica en el grafeno es el crecimiento exponencial en el número de publicaciones en los últimos años.
Aunque el uso del grafito se remonta a más de 6000 años atrás, la investigación referente al grafeno data de los años 60 del siglo pasado, cuando se encontraron conductividades en el plano basal de compuestos de intercalación de grafito mayores que en el grafito original. En 1986, Boehm y col. propusieron la estandarización del término grafeno, que tiene su raíz en las palabras “grafito” y “alqueno”, y consideraban que una capa simple de carbono es el miembro de dimensiones infinitas dentro de esta serie de compuestos.
Así mismo, el grafeno como tal ha sido objeto de estudio teórico durante más de 60 años en trabajos computacionales con el fin de predecir y describir las propiedades del grafito, material de gran interés estratégico al ser el material que mayor temperatura soporta y que se está empleando en instalaciones y cámaras de reactores nucleares y armamento. Estos estudios computacionales ponen de manifiesto que las propiedades electrónicas y conductoras eran diferentes si variaba el número de capas. Finalmente, Novoselov y col. consiguieron aislar grafeno, medir sus propiedades y corroborar que estas se corresponden con las propiedades obtenidas en los estudios teóricos, lo que abre un gran abanico de aplicaciones.
La predicción de que un material de propiedades excelentes, como es el grafeno, pueda dar solución a todas las necesidades tecnológicas de la sociedad, ha supuesto una gran revolución, no sólo en el ámbito científico, sino también en las principales corporaciones multinacionales interesadas en dominar los futuros mercados (Nokia, Samsung, BASF…). El grafeno es un material emergente y prometedor, que se ha movido rápidamente de los laboratorios de investigación al tejido empresarial, debido al gran interés de los mercados que requieren el desarrollo de nuevos materiales avanzados. Sin embargo, aún existen muchas dificultades que deben salvarse para que el grafeno y sus productos puedan ser implantados en el mercado.
La mayoría de los esfuerzos se centran en determinar unas propiedades únicas y excepcionales, así como establecer el mejor método de obtención para cada una de las aplicaciones posteriores. De esta forma, éste último es uno de los grandes retos que tiene que superarse en la comercialización del grafeno, conseguir un método de producción a gran escala, con un bajo coste y con el que se obtenga un grafeno de alta calidad.
