GRAFENO: El grafeno es una sustancia formada de carbono puro, con átomos dispuestos

en patrón regular hexagonal, similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor. Es

muy ligero, una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos. Se considera 200

veces más fuerte que el acero y su densidad es aproximadamente la misma que la de la fibra

de carbono, siendo, aproximadamente, 5 veces más ligero que el acero.

Es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano (como panal de abeja) formado

por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de

los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.

El Premio Nobel de Física de 2010 se les otorgó a Andréy Gueim y a Konstantín Novosiólov por

sus revolucionarios descubrimientos acerca de este material.

DESCRIPCION:

En este sentido, al grafeno se le ha definido como hidrocarburo aromático policíclico infinitamente alternante de anillos de sólo seis átomos de carbono. La molécula

más grande de este tipo contiene 222 átomos de carbono o 37 «unidades de benceno»

separadas.4

Las cifras de la oración anterior son las contenidas en el resumen de la cita. Debería ser: 111

átomos de carbono y 111 átomos de hidrógeno o, más simple, 222 átomos, lo cual resulta de

37 × 6 (átomos de carbono –o de hidrógeno– del benceno, de fórmula C6H6) = 222, o bien:

18,5 anillos de benceno: 18,5 x 12 (átomos del benceno) = 222.

La opción de «unidades» fue para obtener una cifra redonda (37), y por consiguiente evitar la

expresión fraccionaria (18,5).

PROPIEDADES FISICAS DESTACAS:

Es extremadamente duro: 100 veces más resistente que una hipotética lámina

de acero del mismo espesor6

Es muy flexible y elástico.

Es transparente.

Autoenfriamiento (según algunos científicos de la Universidad de

Illinois). [cita requerida]

Conductividad térmica y eléctrica altas.7

Hace reacción química con otras sustancias para producir compuestos de diferentes

propiedades. Esto lo dota de gran potencial de desarrollo.

Sirve de soporte de radiación ionizante.

Tiene gran ligereza, como la fibra de carbono, pero más flexible.

Menor efecto Joule: se calienta menos al conducir los electrones.

Para una misma tarea que el silicio, tiene un menor consumo de electricidad.

Genera electricidad al ser alcanzado por la luz.8

Razón superficie/volumen muy alta que le atorga un buen futuro en el mercado de

los supercondensadores.

Se puede dopar introduciendo impurezas para cambiar su comportamiento

primigenio de manera que, por ejemplo, no repela el agua o que incluso cobre

mayor conductividad.

Se autorepara; cuando una lámina de grafeno sufre daño y se quiebra su estructura,

se genera un ‘agujero’ que ‘atrae’ átomos de carbono vecinos para así tapar los

huecos.

Posible uso futuro en preservativos.

En su forma óxida absorbe residuos radioactivos.

Propiedades Mecánicas:

El grafeno es de los materiales más duros y fuertes existentes, incluso supera la dureza del diamante y es 200 veces más resistente que el acero. Es altamente rígido, de hecho, tiene un módulo de Young de 1 TPa. Por lo tanto soporta grandes fuerzas sin apenas deformarse. Se trata de un material ligero con una densidad de tan sólo 0,77 miligramos por metro cuadrado (densidad indicada en unidades de superficie como causa de su estructura laminar). También cabe destacar que soporta grandes fuerzas de flexión, es decir, se puede doblar sin que se rompa. Para hacerse una idea de la capacidad de estas propiedades mecánicas, el premio Nobel hizo una comparación con una hamaca de grafeno de un metro cuadrado de superficie y un solo átomo de espesor. Esta hamaca de grafeno podría soportar hasta 4 kg antes de romperse (equivalente al peso de un gato). En total esta hamaca pesaría lo mismo que uno de los pelos del bigote del gato, menos de un miligramo.

Aplicaciones en la electricidad:

Cables de alta velocidad

Investigadores de la universidad de cambridge lograron que el grafeno fuera capaz de captar

una gran cantidad de luz, lo que se puede utilizar en la creación de cables de fibra óptica muy

veloces que se benefician de otra de las propiedades del material: los electrones se desplazan

rápidamente en él. así, se prometen cables de grafeno que podrían mover información cientos

de veces más rápido que uno actual

Súper-baterías

Quizás uno de los descubrimientos más emocionantes es el relacionado al campo de las

baterías, donde hoy en día la tecnología permite dispositivos que funcionan durante pocas

horas hasta requerir de una carga eléctrica que puede durar otras varias horas, degradando la

experiencia de uso en teléfonos móviles, tabletas y computadoras portátiles.

Pantallas táctiles flexibles

Al ser capaz de conducir electrones de muy buena forma casi sin calentarse en el proceso,

investigadores de la Universidad de Texas y la Universidad de Corea del Sur descubrieron que

una lámina de grafeno puede usarse en el desarrollo de pantallas táctiles, aprovechando el

hecho de que una lámina de grafeno puede ser totalmente transparente, ideal para colocar por

sobre un panel de pixeles sin disminuir el brillo de su retroiluminado

Técnicas para la producción de grafeno

El problema principal que impide la explotación del grafeno es que la producción de grandes

muestras es limitada. Las diferentes técnicas tradicionales de fabricación por orden ascendente

de escalabilidad son:

Exfoliación con cinta adhesiva: "Scotch Tape"

Deposición desde la fase vapor: "CVD (Chemical Vapor Deposition)"

Exfoliación con disolventes: "Liquid Phase Exfoliation"

Mediante descarga de arco eléctrico y generación de plasma

Oxidación-Reducción

La calidad de las muestras va en sentido contrario al de la escalabilidad: a más escalabilidad

del proceso menor calidad de las muestras.

Recientemente, investigadores de la Universidad de Rice han conseguido sintetizar grafeno a

partir del azúcar común a 800 ºC siendo el grafeno resultante de alta calidad. Otra nueva

técnica procede del IPCPAS-Instituto de Química Física de la Academia Polaca de Ciencias

conjuntamente con el IRI-Instituto de Investigación Interdisciplinaria de Lille. La técnica de

fabricación que utilizaron fue la oxidación del grafito obteniéndose un polvo llamado óxido de

grafito. Posteriormente se suspende en agua y se coloca en un limpiador ultrasónico. Los

ultrasonidos separan las láminas oxidadas de grafeno y permiten la obtención de escamas de

grafeno de 300 nm de espesor.