Nuevos materiales grafeno.

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Índice

1. ¿Qué es?

1. Descripción
2. Propiedades
3. Cómo se obtiene
4. Descubrimiento

1. Aplicaciones y usos

1. Electrónica
2. Informática
3. Telefonía móvil
4. Sector energético
5. Industria

1. Blindaje
2. Automovilística
3. Combustibles
4. Alimentaria

1. Desalinización del agua
2. Medicina

1. Conclusión

1. ¿Qué es el grafeno?

1. Descripción

El grafeno se consigue a partir de carbono, similar al grafito,  cuando las partículas de este se agrupan en forma de celdas hexagonales (como un panel de abejas) y enlaces covalentes con una estructura muy densa en láminas de dos dimensiones muy finas generadas por la superposición de los híbridos sp2 (combinación de un orbital S y 2 P para formar 3 orbitales híbridos con ángulos de 120º)  de los carbonos enlazados. [pic 2]

El nombre proviene de “grafito” + “-eno” (sufijo propio de los carbonos con enlaces dobles), pues la estructura del grafito puede considerarse como una pila de un gran número de láminas de grafeno superpuestas.

1. Propiedades

Entre las propiedades del grafeno más destacadas se encuentran:

• Resistencia (200 veces más resistente que el acero).
• Flexibilidad y elasticidad.
• Transparencia.
• Conductividad térmica y eléctrica.
• Permite reaccionar con gran cantidad de compuestos para crear nuevas sustancias.
• Soporta radiación ionizante (no permite que esta radiación le quite sus electrones libre), la exposición de materiales ionizados es  muy arriesgado para la salud.
• Tiene una gran ligereza.
• Genera electricidad al ser alcanzado por la luz.
• Se calienta menos al conducir los electrones.
• Consume menos electricidad que el silicio.

1. Cómo se obtiene

El problema principal para la obtención del grafeno es que la producción de grandes cantidades es limitada y no de alta cantidad.

Actualmente, el grafeno tiene diferentes técnicas de fabricación:

• Exfoliación con cinta adhesiva al grafito, aunque la cantidad producida en pequeña e insuficiente para su uso industrial
• Deposición desde la fase vapor (Se utiliza para producir grafeno en hojas, y actualmente para las pantallas táctiles).
• Exfoliación con disolventes
• Mediante descarga de arco eléctrico y generación de plasma
• Oxidación-Reducción
• Recientemente, en la Universidad de Rice han sintetizado grafeno a partir de azúcar común a 800ºC y con un resultado de alta calidad.

Por otro lado, el grafeno se comercializa bajo dos diferentes formas:

• Grafeno en lámina: Es de alta calidad aunque muy costosa y se emplean en campos como la electrónica, informática o incluso aeronáutica, pues se requieren materiales de mayor resistencia.
• Grafeno en polvo: Es un proceso de obtención más barato y de mayor producción pero descarta algunas de sus propiedades. Se utiliza en campos que no requieren este material en su alta calidad. [pic 3]

El objetivo fundamental para diversos equipos de científicos por todo el mundo es la búsqueda de un método de obtención de este material que supere a todos los anteriores nombrados.

1. Descubrimiento

En realidad, el grafeno no es un material nuevo pues se conoce desde la década de 1930 cuando Philip Russel Wallace describió el enlace químico y su estructura. Pero durante décadas, este material pasó desapercibido al pensarse que era inestable termodinámicamente y sus cristales se fundirían.

Fue en el año 2010 cuando se les otorgó el premio Nobel de Física a los rusos Andrey K. Geim y Konstantin Novoselov por descubrir las propiedades de este material, las cuales crearon un gran interés a científicos por todo el mundo. [pic 4]

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