GRAFENO, EL MATERIAL DEL FUTURO

GRAFENO

El grafeno es una sustancia formada por 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 solo 0,77 miligramos. Se considera 200 veces más fuerte que el acero ysu densidad es aproximadamente la misma que la de la fibra de carbono, es aproximadamente cinco vezes más ligero que el aluminio.

Es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano formado por átomos de carbono y enlaces convalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp-3 de los carbonos enlazados.

El Premio Nobel de Física de 2010 se les otorgó a los científicos Andréy Guerim y Konstantín Novosiólov por sus revolucionarios descubrimientos acerca de este material-12

Descripción

Anteriormente, se han utilizado para el término grafeno descripciones como capas de grafito, capas de carbono u hojas de carbono, (...) No es correcto utilizar, para una sola capa, un término que incluya el término grafito, que implica una estructura tridimensional. El término grafeno debe ser usado solo cuando se trata de las reacciones, las relaciones estructurales u otras propiedades de capas individuales.

En este sentido, al grafito se le ha definido como hidrocarburo aromático policíclico infinitamente alternante de anillos de solo seis átomos de carbono. La molécula más grande de este tipo contiene 222 átomos de carbono o 37 " unidades de benceno" separadas.

Las cifras de la oración anterior son las contenidas en el resumen de la cita. Deberia ser: 111 átomos de carbono y 111 átomos de hidrogeno o, más simple, 222 átomos, lo cual resulta de 37 por 6 (átomos de carbono-o de hidrogeno- del benceno, de fórmula C 6 H 6 = 222,o bien: 18,5 anillos de benceno: 18,5 por 12 ( átomos de benceno) = 222.

La opción de " unidades " fue para obtener una cifra redonda ( 37 ),y por consiguiente evitar la expresión fraccionaria ( 18,5 ).

Propiedades destacadas

Entre las propidades destacadas de este material se incluyen:

• Es extremadamente duro: 100 veces más resistente que una hipotética lámina de acero del mismo grosor.
• Es muy flexible y elástico.
• Es transparente.
• Autoenfriamiento (segun algunos científicos de la Universidad de Ilinois).
• Conductividad térmica y eléctrica altas.
• Hace reacción química con otras sustancias para producir compuestos de diferentes propiedades. Esto lo dota de gran potencial de desarollo.
• Sirve de soporte de radiación ionizante.
• Tiene gran ligereza, como la fibra de carbono, pero mas 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.
• Razón superficie / volumen muy alta que le otorga un buen futuro en el mercado de los superconductures.
• Se puede dotar introduciendo inpurezas para cambiar su comportamiento prigenio de manera que, por ejemplo, no repela el agua o que icluso cobre mayor conductivilidad
• Se autorrepara; cuando una lámina de grafeno sufre daño y se quiebra su esructura, se genera un – que – "atrae" átomos de carbono vecinos para así tapar los huecos.

En su firmaóxida absorbe residuos radioactivos.

Aplicaciones en electrónica

Las propiedades del grafeno son ideales para utilizarlo como componente de circuitos integrados. Está dotado de alta movilidad de portadores, así como de bajo nivel de " ruido ". Ello permite que se le utilice como canal en transistores de efecto campo (FET). La dificultad de utilizar grafeno estriba en la produccióndel mismo material en el sustrato adecuado. Investigadores están indagando métodos tales como transferencia de hojas de grafeno desde grafito (exfoliación) o crecimiento epitacxial ( como la grafitización termica de la superficie del carburo de silicio: SIC).

En diciembre de 2008, IBM anunció que habian fabricado y caracterizado transistores que operaban a frecuencias de 26 gigahercios (Ghz) En febrero de 2010, la misma empresa anunció que la velocidad de estos nuevos transitores alcanzó los 100 Ghz.

En septiembre de 2010 se alcanzaron los 300 Ghz.

Superbaterias

Quizás uno de los descubrimientos más emocionantes es el relacionado al campo de las baterias, donde hoy en dia la tecnologiá 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 portatiles.

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 desarollo de pantallas táctiles, aprovechando el hecho de que una lámina de grafeno puede ser totalmente transparente, ideal para colocar sobre un panel de pixeles sin disminuir el brillo de su retroalimentado. Además, esa delgada lámina de grafeno sensible a la conducción eléctrica y que captaría nuestros toques puede ser muy flexible, aportando a lo que podrian ser futuras pantallas táctiles flexibles, lo que bien podria acompañarse de la tecnología OLED flexible para el desarrollo de esta clase de tecnología.

Fuente : wikipedia