A simple vista un trozo de carbón y un diamante son materiales muy distintos. El primero es negro, opaco y se rompe fácilmente y el segundo es transparente, muy duro (es el material más duro conocido) y si está pulido es muy brillante. Y mientras que el primero conduce la electricidad el segundo no. Sin embargo, dado que, salvo por impurezas en ellos, los dos están compuestos por átomos de carbono únicamente, ambos son considerados alótropos del carbono, es decir, diferentes formas del mismo elemento. La diferencia radica en la forma en que sus átomos se unen entre ellos.
No son los únicos alótropos del carbono que existen. Otros, por ejemplo, son los nanotubos de carbono (descubiertos en la última década del milenio pasado) y el grafeno (descubierto en la primera década del presente). De ellos, el grafeno es un material sumamente interesante. Tiene forma de lámina con un grosor de solamente un átomo. Visto desde arriba los átomos de carbono que lo forman parecen un panal de abejas. Y aunque es imposible de ver a simple vista, ha estado con nosotros toda la vida, en forma de grafito. En realidad, el grafito (sin contar sus impurezas) está formado por láminas de grafeno apiladas. Se puede decir que el grafeno es al grafito lo que un ladrillo es a una pared. Sus propiedades físicas son sorprendentes. Tiene una conductividad eléctrica comparable al cobre, un peso menor a él y una resistencia mecánica superior al acero (en tamaños similares); las cuales predicen que tendría muchísimas aplicaciones en nuestra vida. Lamentablemente su tamaño nanométrico (es decir que es del orden de unas 100 millonésimas de milímetro) y el hecho de que una vez que las láminas son separadas estas tiendan a volver a pegarse para formar grafito ha dificultado mucho su aplicación. Sin embargo, se descubrió que un material que tiene átomos de oxígeno en su estructura molecular, llamado óxido de grafeno es más fácil de exfoliar (exfoliar es el proceso de separar las láminas individuales) y una vez exfoliado no se apilar tan bien como el grafeno. Aunque sus propiedades ciertamente disminuyen con respecto al del grafeno perfecto, estas siguen siendo útiles para muchas aplicaciones y esta pérdida se compensa con una mayor facilidad de uso. Por ello este material ha encontrado más aplicaciones que el grafeno. Y se espera que tenga usos tan diversos como es la producción de artículos médicos avanzados, la generación y almacenamiento de energía, la producción de autopartes, gafas de prescripción médica, y partes aeroespaciales.
Lamentablemente los procesos llevados a cabo para su producción son poco amigables con el ambiente e implican el uso de reactivos peligrosos, como el ácido sulfúrico y agentes oxidantes fuertes como el permanganato de potasio que, si son liberados al ambiente sin cuidado, pueden causar serias afectaciones a los seres vivos. Por esto, en Hidalgo, quien suscribe desarrolló durante sus estudios de posgrado un método para la producción de óxido de grafeno más benigno con el ambiente. Dicho proceso permite la producción de este material en tan solo un par de horas (contra las más de 12 horas de un proceso ya establecido) y no requiere del uso de dichos reactivos peligrosos, solo grafito. Evitando con ello el posible impacto ambiental generado por su síntesis. Utilizando principalmente energía mecánica en vez de térmica durante el proceso.
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