El pasado 30 de octubre de 2018 se celebró el Curso de aplicaciones y nuevos desarrollos del grafeno en automoción. Dirigido a usuarios finales, personal de empresas del sector y personal de centros tecnológicos o centros científicos, fue organizado por la Alianza Española del Grafeno junto a la colaboración de SERNAUTO, Move2Future, Grafip y Graphenet.

En uno de los primeros cursos en nuestro país sobre el grafeno aplicado al sector del automóvil, se quiso poner en valor este nuevo supermaterial descubierto en 2005 y que posee algunas características hasta ahora desconocidas en el resto de materiales. El grafeno, a pesar de ser el material conocido más fino (menos de 1 nm de espesor) y ligero (0,8 mg/m2), también es el más fuerte (200 veces más que el acero). Otras de sus propiedades son:

• Conductividad térmica: mejor incluso que materiales ideales como el grafito o el diamante
• Propiedades mecánicas: una lámina de grafeno puede soportar el peso de un elefante concentrado en un solo punto del tamaño de la punta de un lápiz
• Altísima superficie específica: con 1 gramo de grafeno puede recubrirse una cantidad similar a un campo de fútbol
• Flexible y casi transparente. También es impermeable a cualquier gas (importantes características como retardante del fuego) y estable al meter presión
• Conductividad eléctrica: convierte lo que tiene debajo en conductor. Mejor que el cobre o la plata
• Químicamente inerte

El curso estuvo dividido en distintos módulos en los que distintos expertos e investigadores expusieron sus principales características, posibilidades y desarrollo actual del grafeno en el sector automoción.

Mar García Hernández de CSIC hizo una presentación e introducción general sobre el grafeno, así como las posibilidades ya existentes de cooperación entre fabricantes de grafeno nacionales y los clientes finales con el fin de obtener el grafeno adecuado para una aplicación concreta. Como miembro de la Alianza Española del Grafeno presentó su actividad y objetivos así como su última iniciativa, un Código de Buenas Prácticas, que describe la información mínima que deben incluir las fichas de producto relativas al grafeno, así como los protocolos de ensayo.

Julio Gómez de Avanzare continuó la jornada con Potencialidad de los Materiales grafénicos en automoción. Ejemplo de aplicaciones de sustratos metálicos a composites. Para ello analizó qué tipo de grafeno es más recomendable en función de las propiedades que queramos obtener como disipación térmica, conductividad eléctrica, mejora de propiedades mecánicas, retardante de llama o barrera contra rayos UV, agua u oxígeno.Como conclusión podemos decir que el grafeno ya está en el mercado listo para usarlo con aplicaciones funcionales

En el ámbito de Textiles en Automoción: Nuevos materiales para mejorar la experiencia del usuario, Juan Marcos Sanz de Textil Santanderina expuso las posibles aplicaciones del grafeno en automoción en este ámbito. Entre ellas se incluyen sensorización de asientos y volante, resistencia a la fricción, al corte y al fuego, conductividad y la repelencia de fluidos como agua o aceite, mejora de la seguridad y del aislamiento o retardante del fuego.

Otro escenario interesante analizado durante el curso fue El grafeno en el vehículo eléctrico por Daniel Carriazo de CIC EnergiGUNE. El grafeno puede suponer una diferencia sustancial al utilizarlo en baterías y acumuladores de energía, tanto a nivel de multiplicar su capacidad, como su velocidad de recarga o ciclabilidad. Además, su aplicación en baterías alternativas como las de ion-sodio o litio-azufre puede dar muy buenos resultados, resolver problemas de seguridad y mejorar enormemente sus capacidades.

En cuanto a la Perspectiva de aplicación de diferentes tipos de materiales grafénicos en el sector de automoción, César Merino de Grupo Antolin analizó las principales razones por las que la industria del automóvil usa materiales grafíticos: baja densidad, elevada resistencia y estabilidad en ambientes corrosivos. Hizo también una clasificación del grafeno en función de sus usos:

• Grafeno negro: multicapa y más económico. Se emplea normalmente en baterías
• Grafeno transparente: monocapa o pocas capas, más caro.
  • Puro: el más caro. Usado en electrónica
  • Oxidado: recubrimientos y otros usos en automoción

En cuanto a las Aplicaciones en materiales termoplásticos, Raquel Llorens de AIMPLAS expuso que han conseguido fabricar paneles calefactables muy baratos utilizando grafeno. Utilizando el mismo concepto, han logrado mejorar la eficiencia de las baterías al poder incrementar su temperatura cuando hace frío mediante el calentamiento con una carcasa. Esto mejora la vida útil y la seguridad a la vez que reduce el peso. La incorporación de grafeno a matrices termoplásticas no en sencillo ya que es difícil dispersar el grafeno en estos materiales debido a la alta viscosidad, a que las láminas de grafeno se rompen durante el proceso o que se aumenta la variabilidad del comportamiento químico.

El uso de Grafeno en estructuras ligeras multifuncionales fue otro de los temas tratados, en este caso por Idoia Gaztelumendi de Tecnalia. Durante su intervención explicó los diferentes métodos de aplicación de grafeno a resinas termoestables y matrices poliméricas. Tiene múltiples aplicaciones en adhesivos (gestión térmica, monitorización del daño), recubrimientos (calentamiento resistivo) o composites (gestión térmica).

Elvira Villaro de InterQuímica profundizó en el uso de Materiales grafénicos como aditivos funcionales en CFRC (composites reforzados con fibra de carbono) y PA6 para automoción. Mostró el desarrollo y los resultados del proyecto que han realizado junto a un fabricante de vehículos de un refuerzo estructural de parachoques con grafeno. Han conseguido reducir un 40% el peso respecto a la misma pieza de metal y en un 25% respecto a una fibra reforzada con carbono de mayor grosor.

Para finalizar, Carles Monasterio del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) analizó el Uso en sensórica basada en grafeno en el sector automoción. Han desarrollado un sensor de luz basado en grafeno, que permitirá ver más allá de lo visible (imagen hiperespectral) con múltiples posibilidades: mejorar la nitidez de la visión nocturna y también diurna, ver a través de la niebla, espectroscopia (con drones se podrá comprobar zonas con más/menos agua, detección de plagas y químicos, etc…), detección de gases, aceites o agua en la carretera, condición del conductor o calidad del aire…