El grafeno es un nanomaterial compuesto por una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una estructura de panal con caracterÃsticas únicas como flexibilidad, resistencia mecánica o ligereza.
INVESTIGACIóN, DESARROLLO E INNOVACIóN
Reciclable y con mejores propiedades barrera
El grafeno permitirá reducir hasta un 15% el PET utilizado para fabricar botellas
Jorge Rodríguez
21 de mayo de 2024
El grafeno, conocido como el “material del futuro” por sus múltiples aplicaciones en diversos sectores, puede revolucionar también la industria de los plásticos. HYDROGRAPH, productor estadounidense de grafeno, ha publicado los primeros resultados de las pruebas que está realizando para determinar si este revolucionario material extraÃdo del grafito puede mejorar las propiedades mecánicas del PET.
El grafeno podrÃa mejorar las propiedades de los polÃmeros, creando materiales compuestos avanzados
Los ensayos llevados a cabo en el Centro de Innovación en IngenierÃa de Grafeno de la Universidad de Manchester han revelado que el grafeno fractal de HYDROGRAPH, FGA-1, aporta “mejoras significativas al PET”.
La elasticidad aumenta un 22% y la resistencia a la rotura hasta un 114% en comparación con el PET virgen.
La elasticidad aumenta un 22% y la resistencia a la rotura hasta un 114% en comparación con el PET virgen. Además, la resistencia al lÃmite elástico mejoró entre un 13% y un 15%. Según las estimaciones de la empresa, estos avances podrÃan conducir a una reducción de entre un 10-15% en el material utilizado para fabricar botellas. El grafeno es un nanomaterial compuesto por una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una estructura de panal, otorgándole caracterÃsticas únicas como una alta conductividad eléctrica y térmica, flexibilidad, resistencia mecánica y ligereza. En la industria de los plásticos, el grafeno podrÃa mejorar las propiedades de los polÃmeros, creando materiales compuestos avanzados que superan las limitaciones de los plásticos convencionales.
Se pueden producir plásticos con una resistencia a la tracción y al impacto considerablemente superior
Por ejemplo, actúa como un refuerzo mecánico en los polÃmeros, mejorando significativamente su resistencia y durabilidad. Al incorporar grafeno en matrices plásticas, se pueden producir materiales con una resistencia a la tracción y al impacto considerablemente superior a la de los plásticos no modificados. Esta mejora permite desarrollar productos más robustos y duraderos, lo cual es especialmente beneficioso en aplicaciones que requieren alta resistencia mecánica, como componentes automotrices, electrónicos y de construcción.
Se extiende la vida útil de los alimentos y se mejora la preservación de productos quÃmicos y farmacéuticos.
El grafeno se utiliza para desarrollar piezas de automóviles más ligeras y resistentes, mejorando la eficiencia de combustible y reduciendo las emisiones. Componentes como carcasas de baterÃas, paneles y estructuras de chasis pueden beneficiarse de las propiedades mejoradas del grafeno. Una de las aplicaciones más destacadas del grafeno en plásticos es la mejora de la conductividad eléctrica y térmica. Los polÃmeros cargados con grafeno pueden utilizarse en componentes electrónicos flexibles, sensores y dispositivos que requieren disipación térmica eficiente. La alta conductividad del grafeno permite su uso en plásticos conductores que pueden reemplazar materiales más caros y menos flexibles, ofreciendo soluciones innovadoras para la electrónica y la tecnologÃa wearable.
"PermitirÃa a los fabricantes reutilizar un mayor porcentaje de PET reciclado en la mezcla de materiales"
El grafeno puede también mejorar las propiedades barrera de los plásticos, haciéndolos más impermeables a gases y lÃquidos. Esto es crucial en la industria del embalaje, donde los envases necesitan proteger los productos del oxÃgeno, la humedad y otros contaminantes. Al incorporar grafeno en envases plásticos, se extiende la vida útil de los alimentos y se mejora la preservación de productos quÃmicos y farmacéuticos. Además, estos envases pueden ser más delgados y ligeros sin sacrificar sus propiedades protectoras.
Una de las aplicaciones más destacadas del grafeno en plásticos es la mejora de la conductividad eléctrica y térmica.
“En este momento, estamos considerando una reducción potencial del 10% al 15% en el material para botellas. Nuestros próximos pasos serán demostrar otros beneficios, como la reciclabilidad y las propiedades de barrera”, ha manifestado Randall Zajac, director de Desarrollo de Negocios, Resinas y Compuestos de HYDROGRAPH. "También vamos a explorar si nuestro grafeno aumenta la resistencia del material reciclado, lo que permitirÃa a los fabricantes reutilizar un mayor porcentaje de PET reciclado en la mezcla de materiales".
El grafeno también ofrece oportunidades en el desarrollo de plásticos más sostenibles. Los nanocompuestos de grafeno pueden ser formulados para ser biodegradables y biocompatibles, abriendo posibilidades en la industria médica y en aplicaciones que requieren materiales sostenibles. Además, los plásticos reforzados con grafeno pueden mejorar la eficiencia en la producción y el reciclaje de materiales, contribuyendo a la economÃa circular y reduciendo el impacto ambiental.
El grafeno de HYDROGRAPH se produce utilizando un sistema patentado de explosión controlada en sus instalaciones de Manhattan (EE.UU.). "El mercado mundial de PET es una gran oportunidad para nosotros", señala Stuart Jara, director ejecutivo de HYDROGRAPH. “La producción anual internacional es de aproximadamente 87 millones de Tms. En base a estos primeros resultados de nuestras pruebas, proyectamos tener una penetración del 1% en el mercado”.
