El grafeno, el material maravilloso que debería rejuvenecer casi todas las esferas de la ciencia y la tecnología en la próxima década, puede agregar otra aplicación a su ya extremadamente larga lista: la armadura a prueba de balas. Investigadores estadounidenses han descubierto que, al apilar láminas de grafeno una encima de la otra, tiene entre ocho y 10 veces la potencia de frenado del acero.
Lo sé — lo sé-en este punto, no es sorprendente que el grafeno sea el material ideal para blindajes finos y ligeros a prueba de balas. Sin embargo, sigue siendo bastante impresionante que todas las propiedades del grafeno, desde ser el material más conductor de la electricidad del mundo hasta ser súper fuerte y permitir implantes cerebrales transparentes, se deriven de una capa de átomos de carbono de un átomo de espesor dispuesta en una estructura de panal.
Así es como se ve el grafeno perfecto: Una monocapa de átomos de carbono. Resulta que es súper fuerte, además de ser mega conductivo, entre otras cosas.
Esta nueva investigación, llevada a cabo por la Universidad de Rice y la Universidad de Massachusetts, es notable por ser uno de los primeros ejemplos de pruebas reales de grafeno. Por lo general, mucha investigación en grafeno es simulada, teórica o extrapolada. En este caso, los investigadores estadounidenses dispararon pequeñas balas de oro a láminas de grafeno, y luego midieron los resultados.
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Los investigadores probaron entre 10 y 100 capas de grafeno, entre 10 y 100 nanómetros de espesor, respectivamente. Enfocaron un láser en un filamento dorado, vaporizándolo en una bala de proyectil que viajaba a 3.000 metros por segundo, o más del doble de la velocidad de salida de un rifle de alta potencia. A medida que las pequeñas balas (del tamaño de un micrómetro) se estrellaban contra la armadura de grafeno, mostraban alrededor del doble de la potencia de frenado del Kevlar, o aproximadamente 10 veces la potencia de frenado de la placa de acero.
Una ilustración de la deformación del grafeno, al ser golpeado por una bala
Como se esperaba, el impacto de las balas hizo que el grafeno se deformara en forma de cono y luego se agrietara radialmente. Estas grietas son un tanto problemáticas, pero podrían resolverse fácilmente con una estructura compuesta (una placa de cerámica, tal vez), o simplemente usando más grafeno. Recuerde, el grafeno es tan delgado y ligero que básicamente puede seguir apilando capas de él indefinidamente sin incurrir en un volumen o masa significativos; un millón de capas de grafeno serían del orden de 1 millón de nanómetros thick o 1 milímetro de espesor.
En el futuro, volvemos una vez más al eje de la inminente revolución del grafeno: producir grandes cantidades de material, con una calidad lo suficientemente alta para aplicaciones comerciales. Tal como está, tenemos procesos que pueden producir cantidades bastante grandes de grafeno de bajo grado, o pequeñas cantidades de grafeno de alto grado, pero todavía estamos esperando el método Ricitos de oro que lo hace todo. Y luego rides y luego iremos en un ascensor espacial, equipado con teléfonos inteligentes transparentes y flexibles, con baterías que duran una semana and y una armadura ligera de grafeno, por si alguien te dispara, o te golpea un trozo de basura espacial. ¿No suena grandioso el futuro?
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