-¿Por qué estudia las nanoplaquetas de grafeno?

-Porque los materiales cerámicos pueden mejorar sus propiedades por la incorporación de nanoestructuras de grafeno -como los nanotubos, con los que trabajaba antes- o estas nanoplaquetas de grafeno, que es el objetivo del proyecto de investigación que tenemos ahora entre manos.

-¿De qué tipo de cerámica hablamos?

-De materiales cerámicos avanzados que se utilizan en biomedicina, aplicaciones en electrónica, aeronáutica, construcción....

-¿Grafeno y nanoplaquetas de grafeno son lo mismo?

-En apariencia son un polvillo negro, pero su estructura es diferente y sólo se aprecia con un microscopio de alta resolución.

-¿En tamaño?

-La estructura del grafeno, nanométrica (nanómetro= 10^-9 metros), está formada por átomos de carbono en una única capa que se enlazan entre sí en una red hexagonal, como un panal de abejas. Esto lo hace muy resistente mecánicamente, cuesta mucho romperlo, y conduce muy bien la electricidad y el calor. Tiene aplicaciones en electrónica, entre otras.

-¿Son parientes?

-Son primos. Las nanoplaquetas tienen varias capas de grafeno, siguen manteniendo propiedades excepcionales y su fabricación es menos costosa.

-¿Qué supuso el descubrimiento del grafeno por los dos premios Nobel de Física rusos de la Universidad de Manchester?

-Pues una revolución. Para los físicos es un momento sublime porque teóricamente se había descrito su estructura y propiedades...y comprobaron que la teoría funciona. Es un material muy excepcional que abre un abanico de posibilidades y de estudios muy amplios.

-¿Quiénes forman el proyecto de investigación?

-Somos todos físicos y casi todas mujeres: dos codirectoras, Ángela Gallardo y yo; dos profesores titulares, un catedrático y una alumna de doctorado; y alumnos de máster y prácticas. Lo financia el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad. Estamos en contacto con otros grupos internacionales e incorporados a un grupo de investigación más amplio: el de propiedades mecánicas de sólidos, del CSIC y de la Universidad de Sevilla.

-¿Se venden artículos de nanoplaquetas con material cerámico?

-Creo que no hay nada en el mercado. Es un área bastante reciente, de unos diez años como mucho y está en fase de investigación. Las nanoplaquetas interesan también a Reino Unido, EEUU, China y en la UE.

-¿Y de grafeno?

-Se están comercializando en el mercado esquíes con grafeno, raquetas, colchones..., todo bajo patente. Es posible que estén hechos con nanoplaquetas. En Mairena del Alcor también se vende pintura con grafeno.

-¿Se compran las nanoplaquetas de grafeno?

-Hay empresas que fabrican grandes cantidades y algunas son españolas. Nosotros compramos 10 gramos para pruebas en laboratorio.

-¿Cómo extraen esas estructuras de grafeno?

-Los premios Nobel rusos Geim y Novoselov sacaron las estructuras de grafeno con un papel celo con el que despegaban una monocapa y conseguían mantenerlas ¡Supercurioso! Hay otras técnicas a nivel de laboratorio e industrial.

-¿Y para lograr un material cerámico final más resistente?

-Ese polvillo negro se mezcla con el polvo cerámico. Parte importante de nuestro proyecto es conseguir que ambos entremezclen bien para tener un material sólido. Cuanto más homogénea sea la distribución de la nanoestructura dentro del cerámico, mejor. Muchos cerámicos son conductores de electricidad con la nanoplaqueta.

-¿Qué aporta vuestra investigación?

-Nos centramos en la matriz de circona, una cerámica avanzada con muchas aplicaciones en biomedicina, sobre la que no hay muchos estudios con nanoplaquetas. Se utiliza en implantes dentales y prótesis de caderas. Ya hay prótesis de circona en el mercado. Un problema de estas prótesis es el desgaste de la cabeza, la posibilidad de que se rompa. Han surgido estudios muy recientes que incorporan las nanoplaquetas de grafeno a matrices de circona. Los primeros estudios han observado que la circona con nanoplaquetas de grafeno reduce el desgaste de la prótesis, mejora la fragilidad y es biocompatible.