WEBVTT

00:00:15.389 --> 00:00:21.029
Los nanomateriales y las nanoestructuras
están por todo nuestro mundo natural.

00:00:21.239 --> 00:00:24.080
Miren las alas de la libélula.

00:00:24.320 --> 00:00:28.105
Si ampliamos la imagen 100 000 veces

00:00:28.465 --> 00:00:31.046
y miramos la membrana transparente,

00:00:31.236 --> 00:00:33.782
podemos ver las nanoestructuras,

00:00:33.982 --> 00:00:37.128
que son invisibles a simple vista.

00:00:37.668 --> 00:00:40.037
El grafeno es transparente.

00:00:42.987 --> 00:00:45.769
Este es un modelo molecular de grafeno.

00:00:45.929 --> 00:00:48.398
Para que sea visible, fue ampliado

00:00:48.398 --> 00:00:52.307
más de 280 millones de veces.

00:00:53.497 --> 00:00:56.478
El grafeno consta de
un solo elemento:

00:00:57.838 --> 00:00:58.959
carbono.

00:00:59.779 --> 00:01:01.211
Es así de simple.

00:01:01.471 --> 00:01:05.062
Pero el grafeno tiene muchas
propiedades especiales.

00:01:06.152 --> 00:01:11.798
Es el material más fino; tiene
solo el grosor de un átomo.

00:01:12.478 --> 00:01:15.776
Es el material más resistente
que se haya medido.

00:01:16.416 --> 00:01:19.424
El enlace de carbono en
el plano es más resistente

00:01:19.494 --> 00:01:23.177
que el enlace de carbono
tetraédrico en un diamante.

00:01:24.337 --> 00:01:28.397
Al mismo tiempo, es
flexible y elástico.

00:01:29.187 --> 00:01:34.183
El grafeno se puede doblar por
completo y estirar hasta un 20 %.

00:01:34.883 --> 00:01:40.572
Tiene la conductividad térmica más alta
entre los materiales, incluido el cobre.

00:01:41.282 --> 00:01:46.095
Puede soportar la densidad de corriente
más alta a temperatura ambiente;

00:01:46.745 --> 00:01:49.878
tiene la movilidad intrínseca más alta,

00:01:49.878 --> 00:01:53.163
que es 100 veces más que la del silicio.

00:01:54.423 --> 00:01:57.148
Es el material más impermeable;

00:01:58.068 --> 00:02:02.821
ni siquiera los átomos más chicos
de helio lo pueden atravesar.

00:02:04.501 --> 00:02:06.635
El grafeno cambiará el mundo.

00:02:06.995 --> 00:02:11.607
Sin dudas, habrá una sociedad
inteligente totalmente diferente

00:02:11.777 --> 00:02:14.041
dentro de 10 o 20 años.

00:02:14.451 --> 00:02:18.199
Tomémonos un momento para
pensar sobre el futuro.

00:02:19.079 --> 00:02:22.815
Imaginen si todas las
ventanas de vidrio transparente

00:02:22.985 --> 00:02:27.059
pudieran generar electricidad
constante bajo la luz del sol

00:02:27.659 --> 00:02:30.912
y suministrar energía
a todos los edificios.

00:02:31.692 --> 00:02:36.087
Imaginen si todos los vehículos
y aparatos eléctricos

00:02:36.367 --> 00:02:40.922
pudieran cargarse en 10 minutos
y durar con carga por varios días.

00:02:41.582 --> 00:02:46.889
Imaginen si se pudiera desalinizar
el agua de mar con un aparato de bolsillo

00:02:47.259 --> 00:02:50.807
para convertirla en agua
potable en todos lados.

00:02:51.307 --> 00:02:57.472
Imaginen si se pudieran incorporar
aparatos electrónicos en la ropa,

00:02:57.642 --> 00:03:01.466
y algunos, incluso,
implantar bajo la piel.

00:03:02.516 --> 00:03:06.034
Imaginen si los materiales
compuestos livianos

00:03:06.154 --> 00:03:08.032
pudieran ser más resistentes que nunca,

00:03:08.172 --> 00:03:12.175
y se conviertan en el
material estructural principal

00:03:12.175 --> 00:03:16.498
para el casco de los barcos,
vehículos y aviones.

00:03:17.288 --> 00:03:21.733
Imaginen si los chips electrónicos
pudieran hacer cálculos

00:03:21.733 --> 00:03:23.818
mil veces más rápido

00:03:24.038 --> 00:03:27.464
con plasmones en vez de electrones.

00:03:27.694 --> 00:03:33.208
Un día todos estos sueños se harán
realidad y revolucionarán la sociedad;

00:03:33.852 --> 00:03:36.836
y creo que esto sucederá
en nuestros tiempos,

00:03:37.076 --> 00:03:40.765
gracias al estudio de este
nuevo nanomaterial.

00:03:41.605 --> 00:03:45.079
Pero cómo producir grafeno
es un problema serio.

00:03:46.009 --> 00:03:49.589
Aunque se sabe que el grafeno
se encuentra en el grafito,

00:03:49.809 --> 00:03:53.061
la mayoría de los científicos
creía que era imposible

00:03:53.211 --> 00:03:55.620
aislar un grafeno estable.

00:03:55.880 --> 00:04:00.120
En los 30, Landau y Peierls afirmaron

00:04:00.270 --> 00:04:04.572
que los cristales 2D serían
termodinámicamente inestables,

00:04:04.782 --> 00:04:06.779
por lo tanto no podrían existir.

00:04:07.039 --> 00:04:11.987
30 años después, Mermin presentó
los resultados analíticos

00:04:12.117 --> 00:04:15.577
que reafirmaban esa hipótesis.

00:04:16.036 --> 00:04:18.976
Hasta 2004, cuando 2 científicos,

00:04:19.176 --> 00:04:21.615
Andre Geim y Kostya Novoselov,

00:04:21.714 --> 00:04:25.074
usaron cinta adhesiva
para producir grafeno.

00:04:25.644 --> 00:04:30.131
Al poner cinta en láminas
de grafito varias veces,

00:04:30.641 --> 00:04:33.466
cada vez despegando una capa,

00:04:35.196 --> 00:04:38.174
el grafito se hace cada vez más delgado.

00:04:38.514 --> 00:04:42.720
Aunque casi toda el área consta
de láminas delgadas de grafito,

00:04:43.500 --> 00:04:46.282
algunas pequeñas partes de
una capa individual de grafeno

00:04:46.282 --> 00:04:48.784
pudieron ser aisladas.

00:04:49.024 --> 00:04:52.826
Desde entonces, miles de científicos
empezaron a investigar

00:04:53.026 --> 00:04:56.594
en base a esta pequeña parte
de capa individual de grafeno

00:04:56.814 --> 00:04:59.211
usando el método de la cinta adhesiva.

00:04:59.571 --> 00:05:03.752
¿Pueden creer que
el Premio Nobel de Física de 2010

00:05:03.972 --> 00:05:06.308
fue entregado a estos 2 científicos

00:05:06.398 --> 00:05:11.155
por el experimento innovador
de la cinta adhesiva? (Risas)

00:05:11.155 --> 00:05:13.993
Claro que no es un método práctico

00:05:13.993 --> 00:05:17.673
para producir grafeno en masa
y crear productos útiles.

00:05:18.103 --> 00:05:21.749
Hoy en día, toneladas de pequeñas
láminas de múltiples capas de grafeno,

00:05:21.749 --> 00:05:25.160
estrictamente hablando,
láminas delgadas de grafito,

00:05:25.160 --> 00:05:29.231
se pueden producir usando
el método de exfoliación química.

00:05:29.511 --> 00:05:33.257
Puede ser usado en raquetas
de tenis o cubiertas de bicicleta

00:05:33.497 --> 00:05:37.409
para mejorar la resistencia y reducir
el peso de los componentes.

00:05:37.809 --> 00:05:41.176
Sin embargo, el material
producido es negro,

00:05:41.326 --> 00:05:45.864
lo que es contradictorio con
la propiedad transparente del grafeno.

00:05:46.444 --> 00:05:51.156
Si es negro, significa que
las láminas son muy gruesas.

00:05:52.266 --> 00:05:54.976
Al mismo tiempo,
las láminas son muy chicas

00:05:54.976 --> 00:05:59.246
para hacer todas esas
cosas asombrosas que les dije.

00:06:00.398 --> 00:06:04.091
Como investigador experimental
que trabaja con grafeno,

00:06:04.401 --> 00:06:08.042
necesito muchas capas individuales
de grafeno de gran tamaño

00:06:08.132 --> 00:06:10.163
para mis experimentos.

00:06:10.363 --> 00:06:13.386
Pero no pude encontrar
ningún grupo de investigadores

00:06:13.416 --> 00:06:16.670
que pueda proveerme de
grafeno de alta calidad

00:06:16.800 --> 00:06:18.884
en los Países Bajos en ese momento.

00:06:19.144 --> 00:06:23.609
Viajaba de la universidad de Leiden
a la de Delft todos los días,

00:06:23.909 --> 00:06:29.434
y trataba de descubrir cómo podía
crear muestras grandes de grafeno.

00:06:30.554 --> 00:06:33.294
Con las instalaciones
existentes disponibles,

00:06:33.294 --> 00:06:36.345
no pude aislar grafeno de alta calidad,

00:06:36.745 --> 00:06:41.460
ya fuera porque el equipo tenía
un muy mal control del flujo de gas,

00:06:41.550 --> 00:06:45.770
o porque el área de
calentamiento era muy chica

00:06:45.770 --> 00:06:48.507
para crear muestras
más grandes de grafeno.

00:06:49.097 --> 00:06:51.887
Ni siquiera la potencia del
calentador era suficiente

00:06:51.887 --> 00:06:54.838
para alcanzar los 1000 °C.

00:06:56.378 --> 00:06:59.708
Todos los días, me despertaba a las 6

00:06:59.828 --> 00:07:02.009
y volvía a casa a media noche.

00:07:02.339 --> 00:07:06.059
Intenté todas las posibilidades
que se me ocurrían.

00:07:06.479 --> 00:07:12.175
Pero lo único que conseguía era
frustrarme y repetir los problemas.

00:07:12.435 --> 00:07:14.934
Pensé: "Si sigo así,

00:07:15.044 --> 00:07:17.584
nunca terminaré
mi investigación doctoral".

00:07:18.624 --> 00:07:22.139
Después de 4 meses, decidí
dejar de perder tiempo

00:07:22.209 --> 00:07:24.129
y yo mismo construir un horno.

00:07:24.579 --> 00:07:27.366
Gracias a mi director de tesis
y al cuerpo docente,

00:07:27.466 --> 00:07:30.513
recibí un presupuesto
extra para los equipos.

00:07:30.963 --> 00:07:35.536
Al mismo tiempo, también gané
el premio Young Wild Idea,

00:07:35.536 --> 00:07:37.733
que es de 10 000 EUR,

00:07:38.053 --> 00:07:42.695
lo que me permitió gastar
libremente la plata en el material.

00:07:46.535 --> 00:07:52.989
Todavía recuerdo ese martes
17 de abril de 2012.

00:07:53.400 --> 00:07:56.137
Luego de todo un año de
largas jornadas de trabajo,

00:07:56.257 --> 00:07:59.476
empecé la primera prueba
de mi propio equipo.

00:07:59.806 --> 00:08:03.376
La bomba de vacío que tomé
de algún lugar del laboratorio

00:08:03.456 --> 00:08:09.088
tenía más de 8 años y había
funcionado por más de 29 000 horas.

00:08:09.948 --> 00:08:13.747
Y no solo eso, sino
que dejaba de funcionar

00:08:13.747 --> 00:08:17.815
cuando la temperatura superaba los 40 °C.

00:08:19.335 --> 00:08:23.282
Así que compré un ventilador
chico de 30 EUR,

00:08:23.332 --> 00:08:27.183
que servía para enfriar la bomba.

00:08:29.433 --> 00:08:33.284
Este es el horno que construí.

00:08:34.614 --> 00:08:38.344
Explicaré las ventajas
de este equipo casero.

00:08:39.274 --> 00:08:42.192
El horno puede calentar
el tubo de cuarzo de 2,5 cm

00:08:42.212 --> 00:08:45.280
a más de 1000 °C

00:08:45.280 --> 00:08:49.970
con una fluctuación de
temperatura de menos del 1°C.

00:08:51.310 --> 00:08:56.160
Tiene una cubierta Lexan
transparente a prueba de balas,

00:08:56.220 --> 00:09:00.153
que puede proteger contra
cualquier posible explosión de gas

00:09:00.393 --> 00:09:03.180
y garantizar la
seguridad del investigador.

00:09:03.700 --> 00:09:09.084
Tiene un pequeño volante que controla,
a distancia, el movimiento del horno

00:09:09.974 --> 00:09:11.173
a la izquierda

00:09:12.153 --> 00:09:13.286
y a la derecha,

00:09:14.346 --> 00:09:17.214
con un engranaje y una cadena,

00:09:17.604 --> 00:09:20.533
como las cadenas en las bicicletas.

00:09:21.043 --> 00:09:26.140
Con este diseño, pude calentar
y enfriar la muestra

00:09:26.390 --> 00:09:29.986
10 veces más rápido que
con un equipo comercial.

00:09:30.606 --> 00:09:36.786
El costo de esta instalación
es de menos de 20 000 EUR,

00:09:37.006 --> 00:09:42.029
7 veces más barato que cualquier
equipo comercial disponible.

00:09:43.369 --> 00:09:47.048
Se pueden optimizar todos los
componentes, y son fáciles de usar.

00:09:47.228 --> 00:09:50.211
Tiene un rendimiento mucho mejor.

00:09:50.771 --> 00:09:54.536
Disfruté llevar a cabo
el experimento con mi propio equipo.

00:09:55.426 --> 00:09:58.033
Este es el grafeno que creé.

00:09:58.323 --> 00:10:01.783
Los cristales de grafeno se crean
como los cristales de nieve.

00:10:02.173 --> 00:10:03.726
El gas metano,

00:10:04.696 --> 00:10:10.115
que representa cerca del 80 % del
gas natural que se usa para cocinar,

00:10:10.715 --> 00:10:13.759
puede descomponerse en átomos de carbono

00:10:17.259 --> 00:10:20.119
sobre un sustrato de cobre

00:10:23.419 --> 00:10:28.347
a los 1000 °C en un
ambiente de gas inerte.

00:10:32.963 --> 00:10:36.005
Los átomos de carbono se unirán entre sí

00:10:36.125 --> 00:10:40.037
y formarán anillos de carbono
con estructura alveolar,

00:10:40.287 --> 00:10:42.109
como en el grafito.

00:10:42.579 --> 00:10:46.981
Puedo usar el isótopo de carbono
para marcar el proceso de creado.

00:10:47.931 --> 00:10:52.847
¿Pueden creer que el tamaño
de un solo cristal de grafeno

00:10:52.857 --> 00:10:55.953
sobrepasó unos cuantos milímetros,

00:10:56.143 --> 00:11:02.921
lo que es un millón de veces más grande
que el tamaño del átomo de carbono?

00:11:06.911 --> 00:11:11.946
¿Pueden creer que esta muestra
se hizo hace 6 meses,

00:11:12.814 --> 00:11:19.263
y que la capa individual de grafeno aún
puede proteger al cobre de la oxidación?

00:11:20.263 --> 00:11:23.778
Los cristales de grafeno
se harán cada vez más grandes,

00:11:24.598 --> 00:11:27.156
y se conectarán con cristales
de grafeno cercanos,

00:11:27.326 --> 00:11:30.191
hasta formar una película continua.

00:11:30.891 --> 00:11:33.374
Una vez que no queda más cobre desnudo,

00:11:33.374 --> 00:11:35.871
la creación de grafeno se detendrá.

00:11:37.051 --> 00:11:42.395
Finalmente, tendremos una película de
grafeno de una capa y de alta calidad.

00:11:43.449 --> 00:11:46.414
Con mi colega demostramos,
por primera vez,

00:11:46.414 --> 00:11:49.613
que la calidad de ese grafeno sintético

00:11:49.613 --> 00:11:53.108
es tan buena como la del
método de la cinta adhesiva;

00:11:53.138 --> 00:11:56.767
sin embargo, es bastante más grande.

00:11:58.237 --> 00:12:02.910
Para producir grafeno en masa
y reducir su costo considerablemente,

00:12:03.520 --> 00:12:08.045
se diseñó y construyó
un horno más grande y mejor.

00:12:08.945 --> 00:12:11.474
El horno tiene un tubo
de cuarzo más grande,

00:12:11.474 --> 00:12:15.459
y siempre mantiene
una temperatura constante.

00:12:15.929 --> 00:12:18.598
Una vez que se terminó
la creación del grafeno,

00:12:18.598 --> 00:12:23.945
lo único que tengo que hacer
es separar el horno del tubo

00:12:24.185 --> 00:12:26.352
y tomar la muestra de grafeno.

00:12:26.502 --> 00:12:30.814
Y puedo comenzar el segundo ciclo
de creación de grafeno de inmediato.

00:12:31.644 --> 00:12:34.342
La eficiencia de la creación
de grafeno de alta calidad

00:12:34.362 --> 00:12:37.179
puede mejorar entre 10 a 20 veces,

00:12:37.179 --> 00:12:40.617
y el consumo de energía
será mucho más bajo.

00:12:41.127 --> 00:12:43.803
Si construimos cientos
de hornos más grandes,

00:12:43.943 --> 00:12:47.895
la producción masiva de grafeno
pronto será posible.

00:12:51.325 --> 00:12:56.539
Acá hay una capa de grafeno
en un sustrato transparente.

00:12:58.169 --> 00:13:00.578
Puedo verlos a través de esta.

00:13:04.828 --> 00:13:07.459
Pero tiene algo especial.

00:13:19.644 --> 00:13:21.520
Es conductora

00:13:25.260 --> 00:13:26.831
y flexible.

00:13:29.841 --> 00:13:32.886
(Aplausos)

00:13:40.771 --> 00:13:46.236
Imaginen todos los tipos de
aplicaciones futuras con este grafeno.

00:13:51.312 --> 00:13:54.258
Actualmente, el costo de este
pequeño pedazo de grafeno

00:13:54.258 --> 00:13:56.984
es de 1000 EUR.

00:13:58.174 --> 00:14:03.532
Creo que el costo de este grafeno
se reducirá a menos de 1 EUR

00:14:03.572 --> 00:14:05.044
en unos años,

00:14:05.414 --> 00:14:08.624
porque el material que usamos
para producir grafeno,

00:14:09.344 --> 00:14:10.523
como

00:14:11.773 --> 00:14:15.292
el gas natural y la lámina de cobre,

00:14:15.878 --> 00:14:17.884
son muy accesibles.

00:14:18.754 --> 00:14:22.912
Todos tendremos acceso
al grafeno en un futuro cercano,

00:14:23.425 --> 00:14:25.335
y cumpliremos este sueño.

00:14:25.477 --> 00:14:29.586
Recuerden que les dije que
vamos a tener un mundo mejor.

00:14:30.598 --> 00:14:33.698
Ahora, no puedo mostrarles las 
ventanas de vidrio transparente

00:14:33.708 --> 00:14:36.065
que podrían generar electricidad,

00:14:36.585 --> 00:14:40.766
y no puedo mostrarles
la electrónica en mi ropa.

00:14:41.776 --> 00:14:45.700
Pero puedo mostrarles algo
que nunca han visto.

00:14:47.469 --> 00:14:53.477
Acá hay un grafeno transparente
con estructura de cables

00:14:54.615 --> 00:14:57.525
sobre esta ala de polímero transparente.

00:14:58.966 --> 00:15:01.406
El grafeno es tan especial

00:15:01.456 --> 00:15:05.596
que cuando le aplicamos un pequeña
cantidad de energía, se contrae.

00:15:06.486 --> 00:15:10.136
Y el grafeno es tan fuerte
que puede levantar

00:15:10.136 --> 00:15:13.936
esta ala de polímero, 
que es mil veces más pesada,

00:15:14.216 --> 00:15:18.516
e imitar el aleteo de un biorobot.

00:15:23.835 --> 00:15:28.315
Miren lo que he hecho y
logrado en estos pocos años.

00:15:29.785 --> 00:15:32.295
Con ustedes involucrados con mi esfuerzo

00:15:32.315 --> 00:15:35.965
de producir de forma masiva grafeno
de alta calidad y en gran escala,

00:15:35.965 --> 00:15:39.965
creo que juntos podemos
hacer este sueño realidad.

00:15:40.315 --> 00:15:41.485
Gracias.

00:15:41.485 --> 00:15:44.335
(Aplausos)