Trabajar con nanomateriales no suele resultar una tarea sencilla. Por lo general, se necesitan laboratorios, equipos de protección y toda una serie de instrumental que muchas veces se convierten en un freno para su utilización en procesos de producción industrial a gran escala, a pesar de los innegables beneficios que pueden reportar.
De esto es de lo que se dieron cuenta hace un par de años en la empresa alicantina Applynano, que desde su creación en 2015 se ha especializado en la producción de óxido de grafeno para su aplicación en polímeros, lo que permite dotar a estos materiales de propiedades como la conductividad eléctrica o térmica, de las que carecen habitualmente. Algo que, por ejemplo, puede utilizarse para disipar el calor de determinados aparatos electrónicos o para evitar la formación de hielo en las alas de los aviones, entre otros muchos usos.
"Lo que vimos es que todo el mundo tenía mucho interés cuando les explicábamos lo que el grafeno podía hacer, pero que el problema lo veían a la hora de incorporarlo a sus líneas de producción. Había que buscar la forma de que no supusiera tanta complicación", explica Iluminada Rodríguez, que decidió lanzarse a la aventura de emprender animada por su director de tesis, el catedrático de Ingeniería Química de la Universidad de AlicanteIgnacio Martín, que también es uno de los socios de la firma.
En otras palabras, había que buscar el formato adecuado, que no podía ser el polvo negro ultrafino en que suele presentarse este material, que saltó a la fama mundialmente en 2010, cuando se concedió el Premio Nobel a Andre K. Geimy Konstantin Novoselov por sus descubrimientos sobre él.
La opción de Applynano ha sido desarrollar toda una gama de productos "ready to use"–listo para usar-, como señala Rodríguez, que presenta el óxido de grafeno en pasta o granulado, con lo que se puede incorporar fácilmente a los procesos de fusión de los polímeros para fabricar plásticos, resinas o pinturas.
Aunque la pandemia ha frenado algo el cierre de acuerdos con las compañías que han mostrado su interés, la ingeniera se muestra confiada de que los contratos llegarán. De hecho, la firma prepara el escalado de su producción para alcanzar los 10 kilos mensuales. Una cifra que puede parecer pequeña, pero que cobra su dimensión si se tienen en cuenta los porcentajes minúsculos que hace falta añadir a los polímeros para obtener los resultados deseados.
De la aviación a la electrónica
Con una resistencia similar a la del diamante, 200 veces más duro que el acero, pero flexible al mismo tiempo, y mil veces más conductor que el cobre, son millares las aplicaciones que se investigan de este nanomaterial en los ámbitos más diversos. La compañía alicantina decidió centrarse en su aplicación en materiales plásticos para mejorar sus propiedades.
Así, por ejemplo, uno de sus desarrollos se centra en la incorporación del grafeno a las resinas que se utilizan para la fabricación de los cascos de embarcaciones, las alas de los aviones o las palas de los aerogeneradores, lo que aumenta la resistencia de estas piezas y reduce sus costes de mantenimiento.
En el caso de la aviación, además, la firma también propone usar este nanomaterial para dotar a estas superficies de conductividad eléctrica que, por ejemplo, puede utilizarse para el deshielo de determinadas partes del fuselaje. Una propiedad que también puede emplearse en resinas para los suelos de espacios de trabajo donde haya peligro de descargas eléctricas, según explica Iluminada Rodríguez.
Igualmente, la firma también ha desarrollado lo que denomina pinturas térmicas, que ayudan a disipar el calor y, por tanto, pueden mejorar la eficacia de los radiadores o evitar el sobrecalentamiento de equipos informáticos o de material de laboratorio. En la misma línea, las resinas con grafeno tienen propiedades antibacterianas, por lo que es otro de los usos que proponen desde la compañía.
Dentro de las líneas de investigación que mantiene esta Empresa de Base Tecnológica (EBT), ubicada en el parque científico de la Universidad de Alicante, Applynano acaba de lograr la patente de un nuevo procedimiento para obtener un óxido de grafeno aún de menor tamaño, lo que permite mejorar algunas de sus propiedades, facilita su incorporación a los polímeros y también permite otro tipo de aplicaciones.
Así, por ejemplo, varios grupos de investigación de Italia y Estados Unidos ya están probando el nanomaterial de la firma alicantina para su uso en biomedicina y, en concreto, para la detección de biomarcadores. Un ámbito de actuación que no es el de la empresa alicantina, pero en el que sus investigaciones también pueden contribuir.
