0:00:15.389,0:00:21.029
Los nanomateriales y las nanoestructuras[br]están por todo nuestro mundo natural.

0:00:21.239,0:00:24.080
Miren las alas de la libélula.

0:00:24.320,0:00:28.105
Si ampliamos la imagen 100 000 veces

0:00:28.465,0:00:31.046
y miramos la membrana transparente,

0:00:31.236,0:00:33.782
podemos ver las nanoestructuras,

0:00:33.982,0:00:37.128
que son invisibles a simple vista.

0:00:37.668,0:00:40.037
El grafeno es transparente.

0:00:42.987,0:00:45.769
Este es un modelo molecular de grafeno.

0:00:45.929,0:00:48.398
Para que sea visible, fue ampliado

0:00:48.398,0:00:52.307
más de 280 millones de veces.

0:00:53.497,0:00:56.478
El grafeno consta de[br]un solo elemento:

0:00:57.838,0:00:58.959
carbono.

0:00:59.779,0:01:01.211
Es así de simple.

0:01:01.471,0:01:05.062
Pero el grafeno tiene muchas[br]propiedades especiales.

0:01:06.152,0:01:11.798
Es el material más fino; tiene[br]solo el grosor de un átomo.

0:01:12.478,0:01:15.776
Es el material más resistente[br]que se haya medido.

0:01:16.416,0:01:19.424
El enlace de carbono en[br]el plano es más resistente

0:01:19.494,0:01:23.177
que el enlace de carbono[br]tetraédrico en un diamante.

0:01:24.337,0:01:28.397
Al mismo tiempo, es[br]flexible y elástico.

0:01:29.187,0:01:34.183
El grafeno se puede doblar por[br]completo y estirar hasta un 20 %.

0:01:34.883,0:01:40.572
Tiene la conductividad térmica más alta[br]entre los materiales, incluido el cobre.

0:01:41.282,0:01:46.095
Puede soportar la densidad de corriente[br]más alta a temperatura ambiente;

0:01:46.745,0:01:49.878
tiene la movilidad intrínseca más alta,

0:01:49.878,0:01:53.163
que es 100 veces más que la del silicio.

0:01:54.423,0:01:57.148
Es el material más impermeable;

0:01:58.068,0:02:02.821
ni siquiera los átomos más chicos[br]de helio lo pueden atravesar.

0:02:04.501,0:02:06.635
El grafeno cambiará el mundo.

0:02:06.995,0:02:11.607
Sin dudas, habrá una sociedad[br]inteligente totalmente diferente

0:02:11.777,0:02:14.041
dentro de 10 o 20 años.

0:02:14.451,0:02:18.199
Tomémonos un momento para[br]pensar sobre el futuro.

0:02:19.079,0:02:22.815
Imaginen si todas las[br]ventanas de vidrio transparente

0:02:22.985,0:02:27.059
pudieran generar electricidad[br]constante bajo la luz del sol

0:02:27.659,0:02:30.912
y suministrar energía[br]a todos los edificios.

0:02:31.692,0:02:36.087
Imaginen si todos los vehículos[br]y aparatos eléctricos

0:02:36.367,0:02:40.922
pudieran cargarse en 10 minutos[br]y durar con carga por varios días.

0:02:41.582,0:02:46.889
Imaginen si se pudiera desalinizar[br]el agua de mar con un aparato de bolsillo

0:02:47.259,0:02:50.807
para convertirla en agua[br]potable en todos lados.

0:02:51.307,0:02:57.472
Imaginen si se pudieran incorporar[br]aparatos electrónicos en la ropa,

0:02:57.642,0:03:01.466
y algunos, incluso,[br]implantar bajo la piel.

0:03:02.516,0:03:06.034
Imaginen si los materiales[br]compuestos livianos

0:03:06.154,0:03:08.032
pudieran ser más resistentes que nunca,

0:03:08.172,0:03:12.175
y se conviertan en el[br]material estructural principal

0:03:12.175,0:03:16.498
para el casco de los barcos,[br]vehículos y aviones.

0:03:17.288,0:03:21.733
Imaginen si los chips electrónicos[br]pudieran hacer cálculos

0:03:21.733,0:03:23.818
mil veces más rápido

0:03:24.038,0:03:27.464
con plasmones en vez de electrones.

0:03:27.694,0:03:33.208
Un día todos estos sueños se harán[br]realidad y revolucionarán la sociedad;

0:03:33.852,0:03:36.836
y creo que esto sucederá[br]en nuestros tiempos,

0:03:37.076,0:03:40.765
gracias al estudio de este[br]nuevo nanomaterial.

0:03:41.605,0:03:45.079
Pero cómo producir grafeno[br]es un problema serio.

0:03:46.009,0:03:49.589
Aunque se sabe que el grafeno[br]se encuentra en el grafito,

0:03:49.809,0:03:53.061
la mayoría de los científicos[br]creía que era imposible

0:03:53.211,0:03:55.620
aislar un grafeno estable.

0:03:55.880,0:04:00.120
En los 30, Landau y Peierls afirmaron

0:04:00.270,0:04:04.572
que los cristales 2D serían[br]termodinámicamente inestables,

0:04:04.782,0:04:06.779
por lo tanto no podrían existir.

0:04:07.039,0:04:11.987
30 años después, Mermin presentó[br]los resultados analíticos

0:04:12.117,0:04:15.577
que reafirmaban esa hipótesis.

0:04:16.036,0:04:18.976
Hasta 2004, cuando 2 científicos,

0:04:19.176,0:04:21.615
Andre Geim y Kostya Novoselov,

0:04:21.714,0:04:25.074
usaron cinta adhesiva[br]para producir grafeno.

0:04:25.644,0:04:30.131
Al poner cinta en láminas[br]de grafito varias veces,

0:04:30.641,0:04:33.466
cada vez despegando una capa,

0:04:35.196,0:04:38.174
el grafito se hace cada vez más delgado.

0:04:38.514,0:04:42.720
Aunque casi toda el área consta[br]de láminas delgadas de grafito,

0:04:43.500,0:04:46.282
algunas pequeñas partes de[br]una capa individual de grafeno

0:04:46.282,0:04:48.784
pudieron ser aisladas.

0:04:49.024,0:04:52.826
Desde entonces, miles de científicos[br]empezaron a investigar

0:04:53.026,0:04:56.594
en base a esta pequeña parte[br]de capa individual de grafeno

0:04:56.814,0:04:59.211
usando el método de la cinta adhesiva.

0:04:59.571,0:05:03.752
¿Pueden creer que[br]el Premio Nobel de Física de 2010

0:05:03.972,0:05:06.308
fue entregado a estos 2 científicos

0:05:06.398,0:05:11.155
por el experimento innovador[br]de la cinta adhesiva? (Risas)

0:05:11.155,0:05:13.993
Claro que no es un método práctico

0:05:13.993,0:05:17.673
para producir grafeno en masa[br]y crear productos útiles.

0:05:18.103,0:05:21.749
Hoy en día, toneladas de pequeñas[br]láminas de múltiples capas de grafeno,

0:05:21.749,0:05:25.160
estrictamente hablando,[br]láminas delgadas de grafito,

0:05:25.160,0:05:29.231
se pueden producir usando[br]el método de exfoliación química.

0:05:29.511,0:05:33.257
Puede ser usado en raquetas[br]de tenis o cubiertas de bicicleta

0:05:33.497,0:05:37.409
para mejorar la resistencia y reducir[br]el peso de los componentes.

0:05:37.809,0:05:41.176
Sin embargo, el material[br]producido es negro,

0:05:41.326,0:05:45.864
lo que es contradictorio con[br]la propiedad transparente del grafeno.

0:05:46.444,0:05:51.156
Si es negro, significa que[br]las láminas son muy gruesas.

0:05:52.266,0:05:54.976
Al mismo tiempo,[br]las láminas son muy chicas

0:05:54.976,0:05:59.246
para hacer todas esas[br]cosas asombrosas que les dije.

0:06:00.398,0:06:04.091
Como investigador experimental[br]que trabaja con grafeno,

0:06:04.401,0:06:08.042
necesito muchas capas individuales[br]de grafeno de gran tamaño

0:06:08.132,0:06:10.163
para mis experimentos.

0:06:10.363,0:06:13.386
Pero no pude encontrar[br]ningún grupo de investigadores

0:06:13.416,0:06:16.670
que pueda proveerme de[br]grafeno de alta calidad

0:06:16.800,0:06:18.884
en los Países Bajos en ese momento.

0:06:19.144,0:06:23.609
Viajaba de la universidad de Leiden[br]a la de Delft todos los días,

0:06:23.909,0:06:29.434
y trataba de descubrir cómo podía[br]crear muestras grandes de grafeno.

0:06:30.554,0:06:33.294
Con las instalaciones[br]existentes disponibles,

0:06:33.294,0:06:36.345
no pude aislar grafeno de alta calidad,

0:06:36.745,0:06:41.460
ya fuera porque el equipo tenía[br]un muy mal control del flujo de gas,

0:06:41.550,0:06:45.770
o porque el área de[br]calentamiento era muy chica

0:06:45.770,0:06:48.507
para crear muestras[br]más grandes de grafeno.

0:06:49.097,0:06:51.887
Ni siquiera la potencia del[br]calentador era suficiente

0:06:51.887,0:06:54.838
para alcanzar los 1000 °C.

0:06:56.378,0:06:59.708
Todos los días, me despertaba a las 6

0:06:59.828,0:07:02.009
y volvía a casa a media noche.

0:07:02.339,0:07:06.059
Intenté todas las posibilidades[br]que se me ocurrían.

0:07:06.479,0:07:12.175
Pero lo único que conseguía era[br]frustrarme y repetir los problemas.

0:07:12.435,0:07:14.934
Pensé: "Si sigo así,

0:07:15.044,0:07:17.584
nunca terminaré[br]mi investigación doctoral".

0:07:18.624,0:07:22.139
Después de 4 meses, decidí[br]dejar de perder tiempo

0:07:22.209,0:07:24.129
y yo mismo construir un horno.

0:07:24.579,0:07:27.366
Gracias a mi director de tesis[br]y al cuerpo docente,

0:07:27.466,0:07:30.513
recibí un presupuesto[br]extra para los equipos.

0:07:30.963,0:07:35.536
Al mismo tiempo, también gané[br]el premio Young Wild Idea,

0:07:35.536,0:07:37.733
que es de 10 000 EUR,

0:07:38.053,0:07:42.695
lo que me permitió gastar[br]libremente la plata en el material.

0:07:46.535,0:07:52.989
Todavía recuerdo ese martes[br]17 de abril de 2012.

0:07:53.400,0:07:56.137
Luego de todo un año de[br]largas jornadas de trabajo,

0:07:56.257,0:07:59.476
empecé la primera prueba[br]de mi propio equipo.

0:07:59.806,0:08:03.376
La bomba de vacío que tomé[br]de algún lugar del laboratorio

0:08:03.456,0:08:09.088
tenía más de 8 años y había[br]funcionado por más de 29 000 horas.

0:08:09.948,0:08:13.747
Y no solo eso, sino[br]que dejaba de funcionar

0:08:13.747,0:08:17.815
cuando la temperatura superaba los 40 °C.

0:08:19.335,0:08:23.282
Así que compré un ventilador[br]chico de 30 EUR,

0:08:23.332,0:08:27.183
que servía para enfriar la bomba.

0:08:29.433,0:08:33.284
Este es el horno que construí.

0:08:34.614,0:08:38.344
Explicaré las ventajas[br]de este equipo casero.

0:08:39.274,0:08:42.192
El horno puede calentar[br]el tubo de cuarzo de 2,5 cm

0:08:42.212,0:08:45.280
a más de 1000 °C

0:08:45.280,0:08:49.970
con una fluctuación de[br]temperatura de menos del 1°C.

0:08:51.310,0:08:56.160
Tiene una cubierta Lexan[br]transparente a prueba de balas,

0:08:56.220,0:09:00.153
que puede proteger contra[br]cualquier posible explosión de gas

0:09:00.393,0:09:03.180
y garantizar la[br]seguridad del investigador.

0:09:03.700,0:09:09.084
Tiene un pequeño volante que controla,[br]a distancia, el movimiento del horno

0:09:09.974,0:09:11.173
a la izquierda

0:09:12.153,0:09:13.286
y a la derecha,

0:09:14.346,0:09:17.214
con un engranaje y una cadena,

0:09:17.604,0:09:20.533
como las cadenas en las bicicletas.

0:09:21.043,0:09:26.140
Con este diseño, pude calentar[br]y enfriar la muestra

0:09:26.390,0:09:29.986
10 veces más rápido que[br]con un equipo comercial.

0:09:30.606,0:09:36.786
El costo de esta instalación[br]es de menos de 20 000 EUR,

0:09:37.006,0:09:42.029
7 veces más barato que cualquier[br]equipo comercial disponible.

0:09:43.369,0:09:47.048
Se pueden optimizar todos los[br]componentes, y son fáciles de usar.

0:09:47.228,0:09:50.211
Tiene un rendimiento mucho mejor.

0:09:50.771,0:09:54.536
Disfruté llevar a cabo[br]el experimento con mi propio equipo.

0:09:55.426,0:09:58.033
Este es el grafeno que creé.

0:09:58.323,0:10:01.783
Los cristales de grafeno se crean[br]como los cristales de nieve.

0:10:02.173,0:10:03.726
El gas metano,

0:10:04.696,0:10:10.115
que representa cerca del 80 % del[br]gas natural que se usa para cocinar,

0:10:10.715,0:10:13.759
puede descomponerse en átomos de carbono

0:10:17.259,0:10:20.119
sobre un sustrato de cobre

0:10:23.419,0:10:28.347
a los 1000 °C en un[br]ambiente de gas inerte.

0:10:32.963,0:10:36.005
Los átomos de carbono se unirán entre sí

0:10:36.125,0:10:40.037
y formarán anillos de carbono[br]con estructura alveolar,

0:10:40.287,0:10:42.109
como en el grafito.

0:10:42.579,0:10:46.981
Puedo usar el isótopo de carbono[br]para marcar el proceso de creado.

0:10:47.931,0:10:52.847
¿Pueden creer que el tamaño[br]de un solo cristal de grafeno

0:10:52.857,0:10:55.953
sobrepasó unos cuantos milímetros,

0:10:56.143,0:11:02.921
lo que es un millón de veces más grande[br]que el tamaño del átomo de carbono?

0:11:06.911,0:11:11.946
¿Pueden creer que esta muestra[br]se hizo hace 6 meses,

0:11:12.814,0:11:19.263
y que la capa individual de grafeno aún[br]puede proteger al cobre de la oxidación?

0:11:20.263,0:11:23.778
Los cristales de grafeno[br]se harán cada vez más grandes,

0:11:24.598,0:11:27.156
y se conectarán con cristales[br]de grafeno cercanos,

0:11:27.326,0:11:30.191
hasta formar una película continua.

0:11:30.891,0:11:33.374
Una vez que no queda más cobre desnudo,

0:11:33.374,0:11:35.871
la creación de grafeno se detendrá.

0:11:37.051,0:11:42.395
Finalmente, tendremos una película de[br]grafeno de una capa y de alta calidad.

0:11:43.449,0:11:46.414
Con mi colega demostramos,[br]por primera vez,

0:11:46.414,0:11:49.613
que la calidad de ese grafeno sintético

0:11:49.613,0:11:53.108
es tan buena como la del[br]método de la cinta adhesiva;

0:11:53.138,0:11:56.767
sin embargo, es bastante más grande.

0:11:58.237,0:12:02.910
Para producir grafeno en masa[br]y reducir su costo considerablemente,

0:12:03.520,0:12:08.045
se diseñó y construyó[br]un horno más grande y mejor.

0:12:08.945,0:12:11.474
El horno tiene un tubo[br]de cuarzo más grande,

0:12:11.474,0:12:15.459
y siempre mantiene[br]una temperatura constante.

0:12:15.929,0:12:18.598
Una vez que se terminó[br]la creación del grafeno,

0:12:18.598,0:12:23.945
lo único que tengo que hacer[br]es separar el horno del tubo

0:12:24.185,0:12:26.352
y tomar la muestra de grafeno.

0:12:26.502,0:12:30.814
Y puedo comenzar el segundo ciclo[br]de creación de grafeno de inmediato.

0:12:31.644,0:12:34.342
La eficiencia de la creación[br]de grafeno de alta calidad

0:12:34.362,0:12:37.179
puede mejorar entre 10 a 20 veces,

0:12:37.179,0:12:40.617
y el consumo de energía[br]será mucho más bajo.

0:12:41.127,0:12:43.803
Si construimos cientos[br]de hornos más grandes,

0:12:43.943,0:12:47.895
la producción masiva de grafeno[br]pronto será posible.

0:12:51.325,0:12:56.539
Acá hay una capa de grafeno[br]en un sustrato transparente.

0:12:58.169,0:13:00.578
Puedo verlos a través de esta.

0:13:04.828,0:13:07.459
Pero tiene algo especial.

0:13:19.644,0:13:21.520
Es conductora

0:13:25.260,0:13:26.831
y flexible.

0:13:29.841,0:13:32.886
(Aplausos)

0:13:40.771,0:13:46.236
Imaginen todos los tipos de[br]aplicaciones futuras con este grafeno.

0:13:51.312,0:13:54.258
Actualmente, el costo de este[br]pequeño pedazo de grafeno

0:13:54.258,0:13:56.984
es de 1000 EUR.

0:13:58.174,0:14:03.532
Creo que el costo de este grafeno[br]se reducirá a menos de 1 EUR

0:14:03.572,0:14:05.044
en unos años,

0:14:05.414,0:14:08.624
porque el material que usamos[br]para producir grafeno,

0:14:09.344,0:14:10.523
como

0:14:11.773,0:14:15.292
el gas natural y la lámina de cobre,

0:14:15.878,0:14:17.884
son muy accesibles.

0:14:18.754,0:14:22.912
Todos tendremos acceso[br]al grafeno en un futuro cercano,

0:14:23.425,0:14:25.335
y cumpliremos este sueño.

0:14:25.477,0:14:29.586
Recuerden que les dije que[br]vamos a tener un mundo mejor.

0:14:30.598,0:14:33.698
Ahora, no puedo mostrarles las [br]ventanas de vidrio transparente

0:14:33.708,0:14:36.065
que podrían generar electricidad,

0:14:36.585,0:14:40.766
y no puedo mostrarles[br]la electrónica en mi ropa.

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Pero puedo mostrarles algo[br]que nunca han visto.

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Acá hay un grafeno transparente[br]con estructura de cables

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sobre esta ala de polímero transparente.

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El grafeno es tan especial

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que cuando le aplicamos un pequeña[br]cantidad de energía, se contrae.

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Y el grafeno es tan fuerte[br]que puede levantar

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esta ala de polímero, [br]que es mil veces más pesada,

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e imitar el aleteo de un biorobot.

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Miren lo que he hecho y[br]logrado en estos pocos años.

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Con ustedes involucrados con mi esfuerzo

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de producir de forma masiva grafeno[br]de alta calidad y en gran escala,

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creo que juntos podemos[br]hacer este sueño realidad.

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Gracias.

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(Aplausos)