El Grafeno

EL GRAFENO

El grafeno es un material excepcional en cuanto a estar formado por una única lámina de átomos de carbono con unas propiedades únicas que ha generado un fuerte interés en el campo biomédico desde que sus descubridores ganaron el Premio Nobel en el año 2010. Este material surge cuando pequeñísimas partículas de carbono se agrupan de forma muy densa en láminas de dos dimensiones muy finas (tienen el tamaño de un átomo).

ESTRUCTURA

El grafeno es una estructura nanométrica, bidimensional, de átomos de carbono fuertemente cohesionados en una superficie uniforme, ligeramente plana, con ondulaciones, de un átomo de espesor, con una apariencia semejante a una capa de panal de abejas por su configuración atómica hexagonal

OBTENCIÓN

El método de obtención que permite la fabricación a gran escala y controlar mejor el crecimiento del grafeno es la deposición por química del vapor (CVD) utilizando cobre como catalizador. Sin embargo, para la síntesis del óxido del grafeno es preferible utilizar el método basado en la solución de exoliación. [pic 1][pic 2]

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PROPIEDADES

• Permeabilidad

Permite el paso de agua, sin embargo, impide el paso de elementos pequeños como el helio.

• Propiedades Electricas

Su estructura de red hexagonal en dos dimensiones permite una superposición de las bandas de valencia y de conductancia, proporcionándole una dispersión lineal. Es decir, permite que sus electrones se comporten como partículas sin masa que pueden moverse libremente por toda la lámina. Esta cualidad, además es independiente a la temperatura, lo que presenta una gran ventaja frente a otros dispositivos electrónicos.

• Propiedades Mecánicas y Elasticidad

Como el grafeno apenas presenta defectos en su red puede estirarse de forma reversible hasta un 10% de su tamaño habitual, mientras que el resto de los sólidos soportan sólo alrededor del 3%. El valor módulo de Young del grafeno es 0.5 TPa. Esto quiere decir que tiene una gran resistencia a la rotura sin deformarse, propiedad muy útil en nanotecnología.

• Otras propiedades

Ligereza, capacidad de soportar radiación ionizante, evita la corrosión de otros materiales y capacidad de reacción con otras sustancias. Sin embargo, uno de sus inconvenientes es la elevada citotoxicidad, aunque esta disminuye notablemente al funcionalizar las láminas de grafeno o óxido de grafeno (GO).

¿POR QUÉ EL GRAFENO ES EL MATERIAL DEL FUTURO?

El grafeno es un nanomaterial de reciente hallazgo y el que ha suscitado la mayor expectativa debido a sus potenciales aplicaciones. El grafeno es el material más resistente, el más duro, el de mayor conductividad térmica, el que soporta la mayor densidad de corriente eléctrica, es totalmente impermeable a gases, el de mayor movilidad de portadores de carga, y propiedades tan sorprendentes como que sus electrones se comportan como partículas sin masa. Por sus propiedades, las perspectivas tecnológicas del grafeno son muy amplias, su fortaleza es la multifuncionalidad, porque no sólo reúne propiedades que normalmente se encuentran en diferentes materiales sino que las mejora significativamente. Principalmente por su aplicación en el sector médico ya que es un material que ayudaría al tratamiento contra el cáncer y en el sector biomédico en implantes neuronales, musculares y óseos al igual que regeneración de tejido debido a esas propiedades.

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