El Grafeno, llamado el material de Dios, es un asombroso
avance de la ciencia.
El grafeno es una sustancia formada por
carbono puro,
con átomos dispuestos en un 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.
El
Premio Nobel de Física de 2010 se le otorgó a Andre Geim y a Konstantin
Novoselov por sus
revolucionarios descubrimientos acerca del material bidimensional grafeno.
Propiedades
destacadas
-Es
muy flexible
-Es
transparente
-Autoenfriamiento.
-Conductividad térmica y
eléctrica altas.
-Elasticidad y dureza elevadas:
dureza: 200 veces mayor que la del acero, casi igual a la del diamante.
-Reacción
química con otras sustancias para
producir compuestos de diferentes propiedades.
-Soporte
de radiación ionizante.
-Gran ligereza, como la
fibra de carbono, pero más
flexible.
-Se calienta menos al
conducir los electrones.
-Menor consumo de electricidad
cuando se utiliza para construir semiconductores.
-Generación de electricidad al
ser alcanzado por la luz.
-Ratio
Superficie/Volumen muy alto, lo que le otorga un buen futuro en el mercado de
los supercondensadores.
-Se
puede dopar introduciendo impurezas para cambiar su comportamiento primigenio
de tal manera que se pueda hacer que no repela el agua o que incluso mejore
todavía más la conductividad.
-Cuando
una lámina de grafeno recibe algún daño que quiebra su estructura produciendo
un agujero consigue atraer
átomos de carbono situados en las proximidades para así reparar los huecos (se
autorepara).
-Transparencia casi completa
y densidad tal que ni siquiera los átomos de helio, que son los más pequeños
que existen podrían atravesarlo.
-Aunque
no deja pasar el helio, sí
permite paso al agua.
Todo
esto lo dota de gran potencial de desarrollo.
Descubrimiento
El
repentino aumento del interés científico por el grafeno puede dar la impresión
de que se trata de un material nuevo. En realidad se conoce y se ha descrito desde hace más de
medio siglo. El enlace químico y su estructura se describieron durante el decenio
de 1930. P. R. (Philip Russell) Wallace calculó por primera vez (en
1949) la estructura electrónica de bandas.
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 producción del mismo material en el sustrato adecuado.
En
diciembre de 2008, IBM anunció que habían 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 transistores
alcanzó los 100 GHz. En
septiembre de 2010 se alcanzaron los 300 GHz.
Las
publicaciones especializadas rebosan de artículos en los que se atribuye a esta estructura de carbono
cualidad de «panacea universal o Material de Dios» en la tecnología para
reemplazo de dispositivos de silicio por grafeno.
El
grafeno no puede dejar de conducir electricidad: no se puede apagar.
El problema principal que impide la explotación del
grafeno es que la producción de grandes muestras es limitada.
En
2011 el telescopio espacial Spitzer de la NASA descubrió grafeno en el espacio
Para
entender mejor el futuro que nos espera observe el siguiente video
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