El hombre que creó y no patentó el grafeno

Hace 15 años que el investigador de origen ruso Andre Geim aisló, junto a Konstantin Novoselov, el grafeno. Conseguir reducir el grafito a una monocapa de un nanómetro de grosor de grafeno podía parecer entonces una curiosidad, pero lo mejor estaba todavía por venir. Las propiedades singulares de este nuevo material pronto asombraron a los investigadores por su potencial. En 2010, ambos recibían el Premio Nobel de Física por ello. Este no era el primer gran premio que recibía el físico. En 2000 ya había recibido un Ig Nobel —parodias del galardón sueco que se otorgan a las investigaciones más extravagantes del año— por usar las propiedades magnéticas del agua para hacer levitar una rana con imanes. Esto lo convierte en la primera y única persona en ganar ambos galardones.

Hoy Geim investiga en la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Mánchester. Sinc ha hablado con él aprovechando una visita a España organizada por Graphene Flagship, un enorme proyecto europeo que une a más de 150 investigadores y empresas, con un presupuesto de 1.000 millones de euros para poner este material en el mercado.

El grafeno ya se conocía, pero nadie le había dado demasiada importancia. ¿Por qué comenzó a trabajar con él?

Se sabía que el grafito está formado por capas de grafeno, pero no sus propiedades ni su comportamiento. Tampoco había sido nunca aislado ni investigado. No se entendía. Es algo normal en ciencia: los planetas se conocieron durante dos mil o tres mil años, pero tuvo que venir Copérnico para que los entendiéramos. Además, el 99,999 % de la gente creía que el grafeno no existiría si se extraía.

¿Se esperaba este boom?

No es el objetivo de la ciencia. Nuestra pregunta era saber qué pasaba con el grafito si lo hacíamos más y más fino. No esperábamos llegar a una única capa, pero lo interesante no es que tuviera un nanómetro de grosor, sino que mostraba propiedades singulares que nadie podía esperar. Si solo hubiera sido una capa atómica la gente habría dicho ‘qué mono’ y eso sería todo. Aislarlo fue el comienzo del descubrimiento de todas estas propiedades electrónicas y mecánicas que han atraído tanta atención.

¿Cuál cree que es su aplicación más interesante?

Nos dieron el Nobel por sus propiedades electrónicas. Creo que lo más interesante del grafeno es que las ecuaciones físicas del día a día que se aplican al cobre y el hierro ya no se cumplen. Entras en el reino de la física cuántica relativista. De repente podemos estudiar fenómenos sobre una mesa que normalmente solo tienen lugar a velocidades cercanas a la luz, en experimentos en el CERN, y que nadie pensó que sería posible probar así.

Si miramos desde una perspectiva más amplia, hemos tenido la Edad de Piedra, de Bronce, de Hierro, ahora de Silicio y de Plásticos. Todos esos materiales tienen tres dimensiones. Hasta ahora no había materiales donde el grosor estuviera ausente. Acabamos de expandir nuestra caja de herramientas para la especie humana a otra dimensión, pero todavía estamos entendiendo cómo se usa.

Hay cierta discusión sobre si el grafeno sustituirá al silicio, ¿qué opina al respecto?

Mi opinión es que probablemente no. Hace una década hubo una sobreexpectación con la idea de que el grafeno iba a sustituir al silicio, pero su aplicación en electrónica llevará dos o tres décadas más y ahora tenemos docenas de otros materiales bidimensionales. Es inevitable que se use para producir chips más rápidos: en algún momento alguno de estos materiales serán, si no un sustituto, sí un complemento al silicio. En España ya introducen grafeno en circuitos combinados con silicio, por ejemplo.

¿Ha dañado al grafeno tanta excitación y hype?

Todavía hay mucho entusiasmo. Somos humanos, nuestras expectativas siempre superan a la realidad. Hay que entender que todo lo que haces en la universidad es con vista a diez o incluso veinte años. Ahora la gente ha descubierto que no necesitas tener grafeno con la calidad más alta porque hay muchas otras aplicaciones que no son revolucionarias sino ‘evolucionarias’. Lo llamo ‘difusión’: estos materiales ‘se difunden’ en el mercado, aunque el grafeno solo mejore las propiedades en un 50 % y no sean productos todavía revolucionarios.

Pasar de investigación básica a un producto de consumo requiere como mínimo una generación

Deberíamos entender, académicos y periodistas, cómo funciona la vida real. Es un proceso gradual: pasar de investigación básica a un producto de consumo requiere como mínimo una generación. El grafeno no empezó en 2004 sino más de cinco años después, cuando se empezó a producir en grandes cantidades, y ya tenemos muchas compañías, productos y mejoras.

¿Debemos cambiar nuestra mentalidad y entender que no existen las revoluciones en ciencia?

No podemos cambiar eso. Hemos sido malcriados por la rapidez de las puntocom y el software y todo el mundo espera que pase lo mismo con el grafeno, que es un material. La gente cree que Bill Gates inventó los ordenadores y Mark Zuckerberg las redes sociales, cuando en realidad todo llevó casi un siglo hasta que comenzó la revolución del silicio y empezaron a llegar los ordenadores. Hay que moderar las expectativas.

¿Cuál es el mayor reto del grafeno ahora mismo?

Ahora se produce en enormes cantidades pero con poca calidad. Es muy utilizado, pero para aplicaciones de alta tecnología es todavía insuficiente. Dale tiempo a encontrar aplicaciones, hacerlo más barato, de más calidad… dale tiempo. Con el silicio pasó lo mismo.

Usted tiene pocas patentes y el grafeno no está entre ellas. ¿Por qué no?

Siempre fui escéptico sobre qué patentar, es difícil protegerlo todo con una sola patente. Además, son caras: necesitas cientos o miles de dólares y luego apoyarlas durante veinte años. Si hubiéramos patentado el grafeno en 2004, ahora estaría a punto de expirar y todavía no hay muchos productos.

En realidad, soy escéptico sobre las patentes. Yo tengo unas diez y ninguna me ha dado dinero, quizá en cinco años. Es un mecanismo complejo: necesitas saber qué área proteger, comunicarte con la industria, buscar nuevas áreas y protegerlas también… La gente cree que patentas una idea y te sientas en el sofá a fumarte un puro mientras esperas. Esto no suele pasar. Sirven para proteger productos, y hasta que no tienes uno no tienes nada.

Asegura que atravesamos una “crisis del conocimiento” y que la tasa de descubrimientos es menor que nunca. Tendemos a pensar que cada vez se inventan más cosas y más rápido, ¿por qué dice eso?

Vivimos del conocimiento previo, basado en descubrimientos hechos en el último siglo. Somos un atleta que corre tan rápido que no se da cuenta de que se va a morir de cansancio; en nuestro caso, por falta del conocimiento básico que alimenta el aplicado. Chascas los dedos y hay una nueva tecnología, alguien hace un programa informático y se hace millonario. Crea el Bitcoin de la nada y todo el mundo se hace rico. Por lo que yo sé, el Bitcoin solo ha contribuido al calentamiento global por la electricidad que gasta.

La gente olvida la relación entre investigación básica y prosperidad. Nosotros nos preguntamos qué pasaría si pudiéramos hacer el grafito más fino. Alguien podría haber dicho: “¿A quién le importa?, ¿Para qué?”. Los descubrimientos se dividen entre los que se han aplicado y los que todavía no, nada es inaplicable. Mira la teoría de la relatividad de Einstein: “Cosa de académicos lunáticos que buscan algo irrelevante”. Medio siglo después tenemos el GPS.

Lo que comenta sobre la crisis del conocimiento me recuerda a cuando Buzz Aldrin dijo: “Me prometisteis colonias en Marte. En vez de eso, tengo Facebook”.

Necesitas ambos. No me gusta Facebook ni las redes sociales; tampoco Bitcoin, aunque me ha ido bastante bien con él. Pero veo el panorama completo: este tipo de avances crean interacciones más rápidas y eficientes entre la gente. Es como Google, del que nadie se queja. Facebook y Twitter intentan hacer la comunicación más eficiente y eso es importante para nuestra especie.