Tecnologia con grafeno

2. ¿Qué es?
El grafeno es un material revolucionario.
Sus “descubridores”, son Andre Geim y
Kostya Novoselov.
Han ganado el Premio Nobel de Física
2010.
Se trata de una molécula únicamente de
carbono
Es transparente y muy dura.

3. Un poco de historia…
Sus “descubridores” lo observaron en el 2004
por primera vez.
El grafeno fue descrito en los años ’30.
El cálculo de bandas electrónicas se calculó en
1949
Fue calculado por el inglés Alfred Russel
Wallace.
La palabra grafeno fue oficialmente adoptada
en 1994.

4. Estructura
Es una molécula únicamente de Carbono
Por lo que es un material natural.
No se encuentra puro en la naturaleza.
Es necesario extraerlo de grafito.

5. Obtención
Se puede obtener a escala industrial.
Se sumerge grafito en una disolución.
De ácido orgánico, alcohol y agua.
Se expone a sonido ultrasónico.
El ácido actúa como cuña.
Separa hojas de grafeno del grafito padre.
El proceso no tiene alto coste ni impacto
medioambiental.

6. Propiedades Mecánicas
Resistencia (200 veces mayor que la del acero).
Es muy ligero, como la fibra de carbono, pero
más flexible.
Su elasticidad es de un 10%.
Plasticidad muy baja (casi inexistente).
Dureza 10 en la Escala de Mohs.
De torsión es de un 10%, manteniéndose igual
de duro.

7. Propiedades Físicas
Densidad de 2,23 g/cm3
Soporta perfectamente el calor y la electricidad.
Su capacidad calorífica es muy alta.
Menor efecto Joule.
Consume menos electricidad que el silicio.
Soporta la radiación ionizante.
El grafeno tiene un átomo de espesor
Es transparente y no puede ser atravesado

8. Propiedades Químicas
El proceso no tiene alto coste ni impacto
medioambiental.
Es muy resistente a la corrosión.
Es a la combustión.
No es soluble en agua ni otros disolventes.
El grafeno puede reaccionar químicamente
con otras sustancias.
Está formado por átomos de carbono
enlazados en forma de panal de abeja.

9. Introducción: Usos
El grafeno es un material aún en proceso de
investigación
Algunas empresas ya han fabricado
procesadores y transistores.
Se considera el perfecto sustituto de silicio en
chips electrónicos.
Puede alcanzar velocidades de 1000 GHz.

10. Usos Electrónicos
Su principal función será la fabricación
de pantallas.
Medirán menos de 0,1 mm
Serán táctiles transparentes y plegables.
 Servirán de teléfono móvil, ordenador,
reloj de pulsera, cámara,…

11. Otros usos
También se fabricarán placas solares.
Y así mismo chalecos antibala
Hoy en día son muy pesados y poco
flexibles.

12. Uso Químico
Será también de gran uso en química.
 Permitirá combinar sensores químicos de
grafeno, con microprocesadores de silicio.
 Se podrá analizar a tiempo real los
resultados de los sensores.
Pruebas de ADN y tests genéticos serán
más sencillos y precisos.

13. Proyectos
IBM ha desarrollado transistores de grafeno como
prototipo para venta.
El MIT (Massachusetts Institute of Technology) ha
desarrollado chips de grafeno.
La Universidad Sungkyunkwan y Samsung han
conseguido grandes superficies continuas de grafeno
puro.

14. Óxido de Grafeno
Un equipo de investigación ha desarrollado
“papel” de óxido de grafeno.
Se ve una amplia variedad de aplicaciones para
este.
Membranas de permeabilidad contrlada,
supercondensadores.
Podrían crearse materiales híbridos con
polímeros, cerámicas o metales.
Estos servirían para : componentes de aviones,
automóviles,…

15. Impacto Medioambiental
Será también de gran uso en química.
El grafeno es totalmente limpio.
Su uso no supone ningún impacto
ambiental alguno.
Su fabricación no es problema.
La disolución de ácido orgánico es limpia.
El sonido ultrasónico es imperceptible al
oído humano.