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La importancia de la ciencia en la educación: el grafeno 
 El sistema educativo debe facilitar la adquisición de esta cultura científica y 
tecnológica, por lo que se hace necesario ofrecer una enseñanza de las ciencias 
adecuada y pertinente en el tramo etario de la enseñanza obligatoria. 
 Vivimos en una sociedad en que la ciencia y la tecnología ocupan un lugar 
fundamental en el sistema productivo y en la vida cotidiana en general. Parece difícil 
comprender el mundo moderno sin entender el papel que las mismas cumplen. La 
población necesita de una cultura científica y tecnológica para aproximarse y 
comprender la complejidad y globalidad de la realidad contemporánea, para adquirir 
habilidades que le permitan desenvolverse en la vida cotidiana y para relacionarse con 
su entorno, con el mundo del trabajo, de la producción y del estudio. Las Ciencias de 
la Naturaleza se han incorporado en la vida social de tal manera que se han convertido 
en clave esencial para interpretar y comprender la cultura contemporánea. 
 Por lo tanto, ya no es posible reservar la cultura científica y tecnológica a una elite. 
La sociedad ha tomado conciencia de la importancia de las ciencias y de su influencia 
en temas como la salud, los recursos alimenticios y energéticos, la conservación del 
medio ambiente, el transporte y los medios de comunicación, las condiciones que 
mejoran la calidad de vida del ser humano. Es necesario que amplios sectores de la 
población, sin distinciones, accedan al desafío y la satisfacción de entender el universo 
en que vivimos y que puedan imaginar y construir, colectivamente, los mundos 
posibles. 
 Es importante acceder a los conocimientos científicos por muchas y múltiples 
razones. Importan en términos de la capacidad de la persona para introducirse en el 
mundo de la Ciencia por placer y diversión. Importan porque las personas necesitan 
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sentir que tienen algún control sobre la selección y el mantenimiento de la tecnología 
que utilizan en sus vidas ... e importan porque la Ciencia constituye una parte 
fundamental y en constante cambio de nuestra cultura y porque sin una comprensión 
de sus rudimentos nadie se puede considerar adecuadamente culto. 
 La adquisición de una metodología basada en el cuestionamiento científico, en el 
reconocimiento de las propias limitaciones, en el juicio crítico y razonado, debe 
insertarse en todo proyecto de desarrollo de la persona y colaborar en la formación de 
un ciudadano capaz de tomar sus propias decisiones, ya que prepara y favorece una 
actitud crítica, razonable. Como dice Gil (1996), «la influencia creciente de las ciencias 
y la tecnología, su contribución a la transformación de nuestras concepciones y formas 
de vida, obligan a considerar la introducción de una formación científica y tecnológica 
(indebidamente minusvalorada) como un elemento clave de la cultura general de los 
futuros ciudadanos y ciudadanas, que les prepare para la comprensión del mundo en 
que viven y para la necesaria toma de decisiones». 
 Esta convicción nos conduce a reivindicar la incorporación de la educación 
científica a la educación obligatoria. Pero esta reivindicación debe estar unida a un 
nuevo enfoque de la enseñanza de las ciencias que permita asegurar una educación 
científica de calidad con equidad, es decir, no reservada sólo a unos pocos. Debemos 
en primera instancia reconocer que dicha enseñanza debe situarse en un enfoque más 
general de la educación. Una educación que se comprometa a formar y preparar a 
todos para afrontar su vida posterior. Cuando nuestros países optaron por una 
educación general obligatoria de mayor duración, respondían a una necesidad 
ineludible, impuesta por las exigencias de la vida social y política. Una sociedad 
democrática requiere un alto nivel de participación, que sólo es posible si se le brinda 
a los ciudadanos la formación necesaria para alcanzarla efectivamente. 
 La educación general debe evolucionar en función de las demandas de una 
sociedad progresivamente compleja, que requiere para su funcionamiento un 
desarrollo intensivo de las capacidades individuales que favorezcan la incorporación a 
procesos productivos complejos y la flexibilidad mental necesaria para asumir distintos 
roles en una sociedad dinámica. Además, la educación deberá procurar el desarrollo 
de una capacidad crítica y creativa que permita incidir en la modificación de la realidad 
social. 
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 No podemos ni debemos conformarnos con que sólo unos pocos alumnos se 
sientan atraídos por las clases de ciencias mientras que la mayoría se aburren, les 
resulta difícil y pierden el entusiasmo. Como bien señala Claxton, «sea cual sea el 
currículo y sea cual sea su grado de pertinencia, algunos estudiantes lo seguirán mejor 
que otros. La cuestión es que sea lo que sea lo que los estudiantes se lleven consigo, 
deberá ser verdaderamente útil por derecho propio». 
 Nuestra preocupación se centra en cómo podemos contribuir a desarrollar e 
incentivar en las personas la capacidad para aprender. Indudablemente que no es 
tarea única ni exclusiva de la enseñanza de las ciencias, ni ella por sí sola podrá lograr 
cambios significativos. Pero sí debemos cuestionarnos cómo la enseñanza de las 
ciencias puede contribuir a que los jóvenes adquieran los instrumentos y destrezas 
adecuados y pertinentes para aprender y seguir aprendiendo, de manera que puedan 
conocer, interpretar y actuar en el mundo que les toque vivir, donde lo único constante 
será el cambio. Por otra parte ese cambio se debe en gran parte al impacto del 
binomio ciencia-técnica. Esto nos conduce a preguntarnos qué conocimientos, desde 
el punto de vista individual y social, le son necesarios a cada individuo para 
administrar la vida cotidiana, enfrentarse e integrarse de manera crítica y autónoma a 
ella y ser capaces de tomar decisiones. 
 Parece importante que niños y adolescentes tomen conciencia de la riqueza de las 
implicaciones e impactos que tienen las ciencias en la vida cotidiana. Por otro lado, la 
enseñanza de las ciencias favorece en niños y jóvenes el desarrollo de sus 
capacidades de observación, análisis, razonamiento, comunicación y abstracción; 
permite que piensen y elaboren su pensamiento de manera autónoma. Además, 
construyendo su cultura científica, ese niño-adolescente desarrolla su personalidad 
individual y social. El aporte de las Ciencias de la Naturaleza debería facilitar la 
aproximación de los alumnos a la realidad natural y contribuir a su mejor integración 
en el medio social. 
 La adquisición de conceptos científicos es sin duda importante en la educación 
obligatoria, pero no es la sola finalidad de esta enseñanza: además, debería ser capaz 
de brindar a los niños-adolescentes conocimientos y herramientas que posean un 
carácter social, para que adquieran seguridad en el momento de debatir ciertos temas 
de actualidad. Asimismo, ha de introducirles en el valor funcional de la ciencia, capaz 
de explicar fenómenos naturales cotidianos y dotarlos de los instrumentos necesarios 
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para indagar la realidad natural de manera objetiva, rigurosa y contrastada. Del mismo 
modo, no debería disimularse el papel de instrumento de opresión que la ciencia 
puede adquirir en determinadas situaciones: para enfrentar las mismas es necesario 
educar críticamente a las nuevas generaciones. 
La enseñanza de las Ciencias de la Naturaleza debe estimular, entre otros aspectos: 
— la curiosidad frente a un fenómeno nuevo o a un problema inesperado 
— el interés por lo relativo al ambiente y su conservación 
— el espíritu de iniciativa y de tenacidad 
— la confianza de cada adolescente en sí mismo 
— la necesidad de cuidar de su propio cuerpo 
— el espíritu crítico, que supone no contentarse con una actitud pasiva frente a una 
«verdad revelada e incuestionable» 
— la flexibilidad intelectual 
—el rigor metódico 
— la habilidad para manejar el cambio, para enfrentarse a situaciones cambiantes y 
problemáticas 
— el aprecio del trabajo investigador en equipo 
— el respeto por las opiniones ajenas, la argumentación en la discusión de las ideas y 
la adopción de posturas propias en un ambiente tolerante y democrático. 
 Es tan importante una buena formación científica para todos y cada uno de los 
niños, no sólo para los que vayan a seguir una profesión técnica o científica. La ciencia 
está en todas partes y descubrir de qué modo interviene en nuestra vida diaria puede 
proporcionarles una base excelente para su posterior desarrollo con éxito en la vida. 
 
 Los niños son curiosos por naturaleza. La formación científica alimenta esa 
curiosidad y aporta a los alumnos una serie de conceptos, aptitudes para la vida y 
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opciones de futuro profesional que les serán de gran valor. La ciencia proporcionará a 
los niños una mejor comprensión del mundo que les rodea y sus habitantes, una 
saludable dosis de escepticismo, importantes aptitudes para la resolución de 
problemas y experiencia en las técnicas de investigación. 
 
 La mejora de la formación científica para un niño puede significar también una 
mejora para la sociedad, al ayudar a los alumnos a convertirse día a día en 
ciudadanos más responsables que contribuyan a construir una economía fuerte, un 
medio ambiente más saludable y un futuro más próspero para todos. 
 Si entiende la función que desempeñan los niveles académicos nacionales, 
regionales y locales, podrá hacerse una idea de si el niño recibe la formación científica 
de calidad que todo niño necesite. 
 
 La importancia de la enseñanza de las ciencias en la sociedad actual es hoy 
plenamente reconocida. Este reconocimiento, unido a la creciente preocupación por el 
fracaso en lograr que los alumnos adquieran conocimientos científicos, ha conducido a 
proponer la introducción de la enseñanza de las ciencias a edades más tempranas. 
Faltan, sin embargo, propuestas de currículos sugerentes sobre todo para la 
enseñanza obligatoria, que contribuyan al desarrollo de capacidades científicas y 
promuevan a la vez un afecto y un gusto por su aprendizaje, sin distinción de sexos ni 
procedencias sociales. 
 Actualmente, la tendencia que en general se evidencia en los currículos científicos 
de la educación obligatoria es la de incluir, simplificadas, las mismas propuestas de los 
cursos superiores. Entendemos que es necesario establecer propuestas específicas 
que contemplen las características especiales de los diferentes tramos etarios y 
establecer para cada caso qué tipo de enseñanza de la ciencia es la que mejor se 
adapta al alumno, en función de su edad, de sus intereses y respetando su realidad 
cultural. Tradicionalmente, la educación primaria ha sido definida y se le han otorgado 
características propias, como ha sucedido con la educación secundaria. No así el 
tramo que cubre las edades de 11-14 años, que no ha sido objeto de definición propia 
sino en función del tramo inferior o superior, según los distintos casos. 
 La estrecha relación ciencia-tecnología debería realzarse en las propuestas 
educativas respetando sus objetivos propios. La tecnología utiliza numerosos 
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conceptos científicos, que son reconceptualizados e integrados al contexto 
tecnológico. Desde el punto de vista metodológico también la tecnología utiliza 
procedimientos semejantes a los utilizados por la ciencia que, a su vez, recibe muchos 
aportes de la tecnología que no se limitan sólo a los instrumentos y sistemas 
productivos, sino que involucran conocimientos teóricos y metodológicos. 
 Esta «zona de nadie» y «de todos» merece, definirse mejor y requiere un diseño 
curricular específico que cumpla con dos requisitos básicos: a) preparar a los alumnos 
para abordar con garantía y gusto los estudios científicos superiores y b) contribuir a la 
formación científica de los futuros ciudadanos que, por diversas causas, finalizan en 
este tramo etario su educación obligatoria. 
 La ciencia (del latín scientia, "conocimiento") en términos básicos pudiera definirse 
como el conocimiento que, hallado a través de determinados métodos y procesados 
mediante ciertas técnicas y herramientas, se emplea para la comprensión de los 
acontecimientos pasados, presentes y futuros así como también para la resolución de 
coyunturas coetáneas y futuras. 
 
 Es la aplicación del conocimiento para entender las cosas de la vida y explicar, con 
el fin de resolver, los problemas que en ella se presentas lo que resulta 
verdaderamente importante, puesto que, para muy poco fuera útil la investigación 
científica, la ciencia, el método científico y otro montón de cosas más si todos los 
esfuerzos concretados durante el desarrollo de la ciencia no tuviesen un impacto 
significativamente positivo en el mundo y las cosas que existen dentro y fuera de él. 
 
 Por tal motivo, es importante no perder la sana orientación y vocación de la práctica 
científica recordando que, el fin último de la ciencia es ayudar y beneficiar al mundo y 
todo ser viviente que en él habita. 
 
 Por ello, es importante hacer un llamado a la comunidad científica a utilizar la 
ciencia para dar, mejorar y proteger la vida fundamentalmente. 
 
 La ciencia no es absoluta, es un proceso de adquisición y refinado de conocimiento 
objetivo, así como, la organización de dicho conocimiento. Es el conocimiento 
producto de una práctica humana con reglas establecidas, cuya finalidad es obtener 
por diversos medios un conjunto de reglas o leyes universales, que dan cuenta del 
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comportamiento de un sistema y predicen cómo actuará dicho sistema. 
 Es importante resaltar que el desarrollo de un país depende en gran proporción de 
como va avanzando en materia científica y tecnológica, por supuesto a la motivación 
que se genere en los centros de educación para sembrar la semilla. 
"La ciencia es uno de los medios para conquistar el mundo". 
 
 La ciencia y la tecnología transforman nuestras vidas. Para explicar esto, basta 
decir que no vivimos como vivían hace 50 años nuestros abuelos. Vivimos en una 
época donde los avances tecnológicos y los descubrimientos son parte de nuestros 
días. Y por tal motivo, la gente debe de conocer dichos avances y descubrimientos, no 
sólo como información cultural o científica que sirva de material para las charlas, sino 
para entender los fenómenos cotidianos, y sobre todo para conocernos como seres 
humanos que formamos parte de un universo. 
 
 
 
Grafeno 
 El grafeno es una estructura laminar plana, de un átomo de grosor, compuesta por 
átomos de carbono densamente empaquetados en una red cristalina en forma de 
panal de abeja. El descubrimiento del grafeno ha sido Premio Nóbel de Física en 2010 
otorgado a Andre Geim y Konstantin Novoselov. 
Entre las propiedades más destacadas de este material se incluyen: 
• Alta conductividad térmica y eléctrica. 
• Alta elasticidad y dureza. 
• Resistencia (200 veces mayor que la del acero). 
• El grafeno puede reaccionar químicamente con otras sustancias para formar 
compuestos con diferentes propiedades, lo que dota a este material de gran 
potencial de desarrollo. 
• Soporta la radiación ionizante. 
• Es muy ligero, como la fibra de carbono, pero más flexible. 
• Menor efecto Joule, se calienta menos al conducir los electrones. 
• Consume menos electricidad para una misma tarea que el silicio. 
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• Gran resistencia, transparencia y flexibilidad. Y a ello le debemos sumar su 
abundancia. 
• Material más fino de la naturaleza, con alta calidad cristaliza y químicamente 
estable a temperatura ambiente. 
• Alta movilidad de portadores, así como un bajo nivel de ruido. 
• No contamina. 
Otras propiedades interesantes son las siguientes: 
• Los electrones que se trasladan sobre elgrafeno, se comportan como 
cuasipartículas sin masa. Los llamados fermiones de Dirac. Dichos fermiones 
se mueven a una velocidad constante independientemente de su energía 
(como ocurre con la luz), en este caso a unos 106 m/s. La importancia del 
grafeno, en este aspecto, consiste en estudiar experimentalmente este 
comportamiento que había sido predicho teóricamente hace más de 50 años. 
• El grafeno presenta un efecto llamado efecto Hall cuántico, por el cual la 
conductividad perpendicular a la corriente toma valores discretos, o 
cuantizados, permitiendo esto medirla con una precisión increíble. La 
cuantización implica que la conductividad del grafeno nunca puede ser cero (su 
valor mínimo depende de la constante de Planck y la carga del electrón). 
• Debido a las propiedades anteriores, los electrones del grafeno pueden 
moverse libremente por toda la lámina y no quedarse aislados en zonas de las 
que no pueden salir (efecto llamado localización de Anderson, y que es un 
problema para sistemas bidimensionales con impurezas). 
• Es casi completamente transparente y tan denso que ni siquiera el átomo de 
helio, cuyos átomos son los más pequeños que existen (sin combinar en 
estado gaseoso) puede atravesarlo. 
 Estamos ante una nueva revolución que traerá ordenadores aún más rápidos y 
pantallas aún más pequeñas. Las pantallas del futuro serán flexibles. Los principales 
fabricantes se afanan en buscar nuevas fórmulas, no solo de grafeno sino también de 
tecnología OLED, basada en una capa que emite luz. 
 Es transparente, pero conduce muy bien la electricidad, al menos 100 veces más 
rápido que el silicio. Una pantalla de grafeno es conductora por sí misma, por lo que 
no necesita de un entramado de circuitos por debajo. Al ser flexible, no solo puede 
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enrollarse, sino que también puede recubrir superficies que no sean planas. Es barato 
porque forma parte del grafito que se encuentra en un lapicero cualquiera. Y además, 
no contamina. 
 El principal obstáculo es la fabricación en cadena, pero de conseguirse, la 
producción de grafeno promete ser barata y de bajo impacto ecológico. Al ser mejor 
conductor que el silicio, pierde menos energía, con lo que los circuitos duran más y 
consumen menos. Es carbono puro y se encuentra en abundancia en cualquier parte, 
en cualquier país del mundo. Su uso generalizado en la industria permitiría suprimir 
otros materiales más caros y contaminantes, como el óxido de titanio o el óxido de 
estaño indio con el que se fabrican ahora la mayoría de las aplicaciones electrónicas 
transparentes. 
 Pero lo cierto es que nos abre una cantidad inmensa de campos de investigación; y 
no sólo para entender físicamente el grafeno, sino también para posibles 
implementaciones en nuevas tecnologías que den lugar a nuevos dispositivos, y quién 
sabe, quizá también a una nueva física de los materiales. 
 
El grafeno y sus aplicaciones 
 Este material se ha convertido en un elemento clave en la electrónica del futuro. Se 
trata de un material conductor, transparente y opaco a la vez, que se utilizará para 
aparatos tanto electrónicos como ópticos, sobre todo en pantallas táctiles. Además, ya 
ha sido utilizado para fabricar chips que funcionarán hasta mil veces más rápido que 
los convencionales. Según algunos expertos y publicaciones científicas, parece que el 
grafeno va a sustituir al silicio en la fabricación de chips y microchips. Los 
componentes electrónicos basados en este material serían más eficientes y 
consumirían menos electricidad. 
 Entre las aplicaciones comerciales que se intuyen en el futuro más próximo se 
encuentran la fabricación de pantallas táctiles flexibles, capaces de doblarse como el 
papel o de enrollarse. En el campo del análisis, permitirá realizar pruebas de ADN y 
test genéticos (en embarazos, medicina forense, etc.) más sencillos y precisos. Se 
intuye también un gran campo de aplicación en la construcción de células solares, 
gracias a la buena transmisión de la electricidad y a su excelente conductividad 
térmica. Incluso algunos se atreven a afirmar que formará parte de los chalecos 
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antibalas del futuro, gracias a su resistencia y flexibilidad. Lo más tangible e inmediato 
que notaremos es que resolverá los problemas para alcanzar la llamada conectividad 
total. 
 Los procesadores, que podrían alcanzar una velocidad de cientos de gigaherzios 
(en silicio, el máximo –no comercial– es de 100 GHz, aunque el PC de tu casa es de 3, 
como mucho) tardarán un poco más. 
 Pero lo cierto es que nos abre una cantidad inmensa de campos de investigación; y 
no sólo para entender físicamente el grafeno, sino también para posibles 
implementaciones en nuevas tecnologías que den lugar a nuevos dispositivos, y quién 
sabe, quizá también a una nueva física de los materiales. 
 Bibliografía 
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Chemistry - A European Journal, 6 1424 (2002) 
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divulgativo. 
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«Tailoring the atomic structure of graphene nanoribbons by scanning tunnelling 
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10. http://www.neoteo.com/transistores-de-grafeno-de-100ghz-ibm.neo 
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(Octubre 2004): Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films 
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suspended graphene sheets. Frank et al. American Vacuum Society (diciembre 
2007) 
 11
13. The Rise of Graphene Un artículo acerca del Grafeno escrito por A.K. Geim y 
K.S. Novoselov en Nature Materials 6, 183-191 (2007) Inglés. 
14. Los electrones pierden su masa en hojas de carbón Physics Web (09-Nov-
2005) 
15. Charlas de la Conferencia Electronic Properties of Graphene(Enero 8-19, 2007) 
16. Artículo de El Comercio El Premio Nóbel de Física 2010 es otorgado a expertos 
que investigaron sobre el grafeno (5 de octubre del 2010)