Grafeno


¿Qué es el Grafeno?

El grafeno es una alotropía del carbono, es decir, una de las cuatro estructuras químicas que el carbono puede adoptar (grafito,diamante, grafeno y fulereno). Los átomos de carbono se enlazan (mediante enlaces covalentes) formando una teselado hexagonal plano de un solo átomo de grosor.


De forma más natural podemos definirlo como una "lámina plana de átomos de carbono ordenados".




¿Cuándo se descubrió?

Fue descubierto en la década de 1930, pero fue en 2004 gracias a los nuevos descubrimientos de dos científicos rusos (Andre Geim y a Konstantin Novoselov), los cuales fueron premiados con el Nobel en 2010, cuando se popularizó. Las teorías sobre materiales proponen que desde que un material se descubre hasta que llega a la industria suelen pasar al menos 10 años.


¿Cuáles son sus propiedades?


Algunas de sus propiedades son las siguientes:

-Transparente (al 97,3%).
-Altamente flexible y ligero.
-Gran conductor térmico y eléctrico (el mejor hasta la fecha).
-Gran dureza (material más duro del mundo, 200 veces más que el acero).
-Mucha elasticidad.
-Capacidad para ser aleado con otras sustancias químicas.
-Genera electricidad al colisionar con la luz.
-Capacidad para ser dopado mediante la alteración de su estructura.
-Movilización libre de electrones sobre la lamina.



¿Cuáles son sus utilidades?


El grafeno puede utilizarse en infinidad de sectores debido a sus propiedades y sobre todo a las estructuras que podemos fabricar con él.  Los principales sectores a los que se puede aplicar el grafeno en la actualidad son:

-Medicina, informática, telefonía, sector energético, sector del hábitat, sectores automovilístico, aeronáutico y naval, etc.

¿Algunos ejemplos?


-Piezas ortopédicas, órganos y tejidos hechos con grafeno.

-Revestimiento de cualquier elemento del hogar para convertirlo en una pantalla: Paredes, cristales, muebles, suelos, etc.
-Dispositivos electrónicos de gran potencia y rendimiento, tales como ordenadores, televisores y teléfonos.
-Redes para internet y comunicaciones altamente veloces.
-Superficies ultrarresistentes reforzadas con grafeno.
-Dispositivos electrónicos transparentes, flexibles y muy resistentes.





Fabricación

Aquí residía el gran problema del grafeno hasta hace poco tiempo, ya que a día de hoy ninguna compañía o institución universitaria había conseguido fabricar laminas de grafeno más grandes que una cartera.

Actualmente hay menos de 20 empresas en el mundo dedicadas a la fabricación de grafeno.

Nanotubos de carbono.


Los nanotubos de carbono son estructuras tubulares hechas a partir de laminas de grafeno enrolladas sobre sí mismas. Existen dos tipo de nanotubos, los monocapa, realizados con una sola lamina de grafeno y los multicapa, hechos con varias laminas de diferentes diámetros.


Como características de los nanotubos de carbono se destacan sus propiedades eléctricas que le permiten ser semiconductores o superconductores. En cuanto sus propiedades mecánicas la resistencia, la fuerza y la elasticidad es lo que los hace destacar frente a los materiales actuales.





Texto e imágenes realizados por Sergio Muñoz Castaño.