“El grafè canviarà les nostres
vides”
Entrevista a Frank Koppens, físico del
Institut de Ciències Fotòniques (ICFO) - (enviat per Pere Gorostiza)
El físic Frank Koppens, de l’ Institut de Ciències
Fotòniques (
ICFO), ha dedicat la seva carrera al grafè. Sap que té una joia
entre les mans: un material amb propietats físiques extraordinàries i amb un
potencial econòmic superlatiu. El seu objectiu és traslladar les investigacions
que es fan als laboratoris en productes útils per als ciutadans. Ho està
començant a aconseguir: el Mobile World Congress tindrà aquest any per primera
vegada un Pavelló del Grafè que Koppens coordinarà. A la investigació per la
qual ha estat nominat per al premi Vanguardia de la Ciència, ha demostrat que
el grafè pot convertir llum en electricitat amb una rapidesa de femtosegons (o
un temps mil bilions de vegades més curt que un segon). “Escrigui sisplau que
en aquesta investigació hi han tingut una contribució important Niek Van Hulst
i Klaas-Jan Tielrooij”, físics holandesos de l’ ICFO com ell, demana abans de
començar l’entrevista.
Què és el grafè?
És un material compost únicament per àtoms
de carboni. No és l’únic. També el diamant o el grafit de la mina dels llapis
estan fets de carboni. La diferència és que el grafè és pla. És una làmina de
carboni d’un sol àtom de gruix.
Quina importància té que sigui pla?
Li dóna unes propietats que altres
materials de carboni no tenen. És transparent i flexible. És molt lleuger i
alhora molt resistent. És un excel·lent conductor d’electricitat. I és el
sensor de llum més ràpid que hi ha al món.
Com quant de ràpid?
Hem demostrat que pot convertir llum en
electricitat en menys de 50 femtosegons. És una conversió que es fa en dos passos.
Primer la llum accelera el moviment dels electrons , de manera que es
converteix la llum en calor. I després la calor d’aquests electrons accelerats
es converteix en electricitat. Hem hagut de millorar l’eficiència de conversió
de llum en electricitat del grafè. Però el més difícil ha estat ser capaços de
mesurar amb precisió un lapse de temps tan curt.
De què serveix que la conversió sigui tan
ràpida?
Pensi que tot allò que fem amb el mòbil o
amb l’ordinador, totes les transmissions de dades, es basa en comunicacions
òptiques. En algun punt de la transmissió sempre hi ha fibra òptica. Per
transmetre dades més ràpid, neces- sensors més ràpids.
Només el grafè ens pot donar aquesta
velocitat?
És la millor opció. No hi ha cap altre
material que permeti una conversió tan ràpida. Les companyies que treballen amb
big, com Google, utilitzen la llum per gestionar totes aquestes dades. I la
quantitat de dades amb què treballen va a més. En el futur veurem com la llum
té un paper cada vegada més important en les nostres comunicacions.
Frank Koppens mostra
una làmina de grafè en un laboratori de l’ICFO
Té altres aplicacions el grafè més enllà
de les telecomunicacions?
En té moltes, el grafè canviarà les
nostres vides. Per exemple, es podrien recobrir les finestres dels edificis amb
una capa de grafè. Com que és transparent, no taparia la llum. I com que
converteix la llum en electricitat, podria subministrar energia a l’edifici.
D’altra banda, el grafè pot captar llum que els nostres ulls no arriben a veure.
De què serveix captar llum que no es veu?
Es pot utilitzar per millorar la visió
nocturna. Si es recobreix el parabrisa d’un cotxe amb una capa de grafè, es
podria realçar la lluminositat de manera que de nit el conductor veiés la
carretera tan bé com si fos de dia. També aconseguirem el mateix efecte si
recobrim les ulleres amb grafè. Crec que en el futur tindrem ulleres de foscor
nocturnes igual que ara tenim ulleres de sol diürnes.
Alguna aplicació més?
Atès que el grafè té l’avantatge de ser
flexible, es pot integrar a un braçalet o en un collar, o fins i tot a la roba,
i utilitzar-lo per monitoritzar paràmetres de salut. Aquest tipus de
wearablesja s’utilitzen avui dia per mesurar, per exemple, el pols del cor. Amb
el grafè podem anar més enllà i mesurar de manera còmoda altres paràmetres que
ens informin millor sobre l’estat de salut d’una persona.
És gaire car el grafè?
En absolut, és molt barat. El problema és
que encara no sabem com produir-lo a gran escala. I això limita ara per ara el
seu ús comercial.
Com s’obté?
Hi ha dues maneres. Una és agafar un
llapis de grafit i pelar làmines de grafè una per una amb una cinta adhesiva.
L’altra és agafar una làmina de coure, posar-la en un forn a 1.100 graus i
introduir metà al forn. El metà està format per àtoms d’hidrogen i de carboni
que se separen amb la calor, de manera que es diposita una capa de carboni
sobre el coure. Quan s’apaga el forn, es retira la lamina de coure i es pela el
grafè.
Sona molt artesanal.
Ho és. Però hi ha projectes d’investigació en curs per
aprendre a fabricar grafè a nivells industrials. Que s’utilitzi a gran escala
només és qüestió de temps.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada