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El grafeno ha atraído el interés de una serie de aplicaciones de alta tecnología a lo largo de los años, pero muchos de los desarrollos comerciales se han producido en las industrias de menor tecnología y más fáciles de comercializar. El grafeno ahora está comenzando a penetrar en los mercados de alta tecnología y China es actualmente una de las naciones líderes en la introducción de productos de grafeno más avanzados a escala comercial y tiene una de las mayores participaciones en el mercado mundial de grafeno.
Esto no es una sorpresa, ya que China ha invertido mucho en la industria a lo largo de los años y gran parte de la población no científica está familiarizada con el grafeno, por lo que la aceptación del mercado ha atraído más interés que otras regiones. En este artículo, analizamos algunas de las aplicaciones de grafeno de alta tecnología que ya se han materializado en China.
La información sobre las aplicaciones militares y de defensa de China siempre se ha mantenido rigurosa, por lo que esta sección es la menos informada sobre los desarrollos de grafeno de alta tecnología que surgen de China. Sin embargo, aunque esto nunca se ha verificado de forma independiente (por las razones dadas anteriormente a la información cerrada), se anunció que el helicóptero de ataque Z-10 del Ejército Popular de Liberación se actualizó con una armadura de grafeno adicional.
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Los modelos anteriores no tenían este blindaje debido a problemas de peso, pero se cree que la naturaleza liviana del grafeno proporcionó una forma de agregar este blindaje adicional al helicóptero para proteger la cabina y los tanques de combustible. Si bien esto se anunció hace un tiempo, no ha habido más confirmación sobre si toda la flota de helicópteros de ataque Z-10 ha adoptado esta armadura de grafeno, o si se trata más de un proyecto de exhibición único.
Ante la necesidad de una mayor densidad de energía y tiempos de carga más rápidos, los nanomateriales han comenzado a hacer olas en las baterías de los vehículos eléctricos (EV), y el grafeno es uno de ellos. A medida que más compañías globales buscan baterías de grafeno, la primera batería de grafeno comercial proviene del Grupo Gac de China. Gac Group usa grafeno en las baterías de sus Aion V-SUV, y se espera que los automóviles estén disponibles para los consumidores a fines de 2022. Si bien se están desarrollando otras baterías de grafeno para vehículos eléctricos en todo el mundo, no han llegado al mercado desde hace algunos años.
Si bien los vehículos eléctricos son el mercado potencial más grande, varias otras baterías de grafeno también han ingresado al mercado chino en los últimos años. Muchas de las otras baterías lanzadas no son baterías de iones de litio como la batería EV; Más bien, son baterías de plomo-ácido mejoradas con grafeno. Un ejemplo es la batería de oro negro de ciclo profundo de la serie TNEH de Tianneng; otra es la batería 6-DZF-22.8 de Xupai Power Co.; y otra es la batería de automóvil Black Gold lanzada por Chaowei Power Co. Hace algunos años, Beijing Carbon Century Technology también fue sospechosa de desarrollar baterías AA mejoradas con grafeno, pero no se ha escuchado mucha información sobre su comercialización desde entonces.
Sin embargo, vale la pena señalar que, aunque hay muchos desarrollos de baterías comerciales fuera de China, ha habido informes a lo largo de los años de que algunos de ellos pueden estar usando materiales de grafito en lugar de grafeno (existen definiciones estrictas de lo que constituye un material de grafeno, basado en en el número de capas en el material).
Por lo tanto, es posible que no todas estas sean «baterías de grafeno» per se, pero se comercializan como tales, y con información que se mantiene estrictamente en China, no siempre es más fácil verificar las afirmaciones de que una empresa usa grafeno en sus baterías. . Hasta que nueva información sugiera lo contrario, debemos tomar lo que se ha dicho sobre el uso del grafeno en varias tecnologías de baterías al pie de la letra.
Los teléfonos inteligentes son el producto comercial más grande en el que las empresas chinas han utilizado grafeno hasta la fecha, y estos teléfonos inteligentes están disponibles no solo en el mercado chino sino en todo el mundo. Dado el amplio mercado de teléfonos inteligentes fabricados por empresas chinas, ha sido mucho más fácil verificar las afirmaciones sobre el uso de gráficos en tecnologías de teléfonos inteligentes en comparación con otras áreas.
Hay mucho interés en usar gráficos en teléfonos inteligentes y otros dispositivos similares (tabletas, etc.). Originalmente se pensó que las propiedades de transparencia óptica del grafeno podrían usarse ampliamente en pantallas, o que su conductividad eléctrica y sus propiedades portadoras de carga podrían aprovecharse para las baterías de los teléfonos inteligentes, y hubo mucho interés en el grafeno para ambos cuando aparecieron por primera vez los teléfonos plegables.
Si bien las baterías de grafeno han sido prototipos y las pantallas han sido desarrolladas por compañías de teléfonos inteligentes, los teléfonos inteligentes chinos han adoptado el grafeno en sus sistemas de enfriamiento. Además de sus otras propiedades, el grafeno también tiene una conductividad térmica muy alta y una alta estabilidad térmica. Cuando combina esto con su delgadez, es un medio de enfriamiento pequeño pero efectivo para dispositivos electrónicos de alta temperatura y se puede usar junto con los sistemas de enfriamiento existentes para mejorar sus efectos de disipación de calor. A medida que los teléfonos inteligentes se vuelven más pequeños y se muestra el éxito de los sistemas de enfriamiento de grafeno, es probable que se desarrollen más, ya que muchas empresas buscan miniaturizar sus componentes y el alcance podría expandirse más allá de la electrónica portátil.
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En cuanto a dónde ya se ha visto comercialmente, Huawei fue el primero en utilizar grafeno en los sistemas de refrigeración de su modelo Mate 20X y desde entonces ha utilizado sistemas de refrigeración similares en otros modelos. El Mate 20X se eligió inicialmente en 2018 porque era más un teléfono de juegos de nicho de producción más pequeño. El sistema de enfriamiento fue exitoso y demostró su eficacia, por lo que desde entonces Huawei ha ampliado el uso de sistemas de enfriamiento basados en grafeno a su Mate P30 Pro (un teléfono inteligente más utilizado y dirigido al público en general), así como a una de sus tabletas: el MatePad. por 5G.
Si bien Huawei es la compañía telefónica más grande (en todo el mundo) que usa grafeno, y tiene la mayor participación de mercado de grafeno en teléfonos inteligentes, el éxito de Huawei ha llevado a otras compañías chinas de teléfonos inteligentes a usar grafeno en sus sistemas de enfriamiento de teléfonos inteligentes. Por ejemplo, en 2021, ZTE lanzó su teléfono inteligente Axon 30 con un sistema de enfriamiento compuesto de grafeno, y realme lanzó su teléfono inteligente de la serie GT2 este año, que incorpora grafeno como parte del sistema de enfriamiento.
Por lo tanto, varios teléfonos inteligentes (y un modelo de tableta) ya usan grafeno en el sistema de enfriamiento, y es poco probable que pase mucho tiempo antes de que el grafeno se use en otras áreas de un teléfono inteligente, como baterías y pantallas, así como en refrigeración electrónica más grande. sistemas (por ejemplo, computadoras portátiles). Es imposible decir de dónde vendrán los próximos avances comerciales, pero sin duda es más que probable que alguno aparezca en China en los próximos años dadas las inversiones ya realizadas y el éxito comercial del grafeno en smartphones (y otras tecnologías).
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