el grafeno

Grafeno: sueño o realidad
de la nanotecnología
Palabras clave: Grafeno,
nanoestructuras de carbono,
Nanociencia y Nanotecnología.

Joaquín Tutor Sánchez

Doctor en Ciencias Físicas. Profesor asociado doctor en la ETSI-ICAI ( Universidad Pontificia Comillas). Evaluador de proyectos y redes temáticas
en el CYTED. Investigador para la empresa Cirta
Emissions.

Key words: Graphene, Carbonnanostructures, NanoScience and
Nanotecnology.

Resumen:
El grafeno, una nanoestructura de carbono, es un logro del desarrollo y los
avances de la Nanotecnología; siendo
el grafeno un componente estructural del grafito, posee propiedades tan
sorprendentes que lo ha convertido
en un potencial sustituto del silicio en
el diseño y fabricación de nuevos circuitos integrados. Este artículoresume
sus orígenes, así como sus interesantes
propiedades prácticas y teóricas que
dieron lugar a que fuera el motivo por
el cual se otorgara en 2010 el Premio
Nobel de Física a dos de los científicos
que más han estudiado el grafeno. Sus
presentes y futuras aplicaciones, tanto
en la nanoelectrónica como en la nanooptoelectrónica, han hecho posible que
este material pase de ser un sueñoacadémico a ser una promisoria realidad.

Abstract:
The graphene, a carbon nanostructure, is a success of the development and
the advances of the Nanotechnology;
being the graphene a structural component of the graphite, it possesses properties so surprising that it has been transformed into a potential substitute of the
silicon in the design and production of
new integrated circuits. Thepresent article summarizes the graphene origins, as
well as its interesting practical and theoretical properties which were the reason
to grant in 2010 the Nobel Prize of Physics to two of the scientists who more
have studied the graphene. Its present
and future applications, in nanoelectronics as well as in nanooptoelectronics,
have made possible that this material
passes from an academicdream to be a
promissory reality.

40 anales de mecánica y electricidad / septiembre-octubre 2010

Figura 2. Estructura cristalina del grafito en la que se observan las interacciones
entre las distintas capas de anillos aromáticos condensados

C = 0.67 nm

A raíz de la decisión de otorgar el
Premio Nobel de Física 2010 a los
científicos Andrei Geim y Konstantin
Novoselov por susrevolucionarios descubrimientos sobre el grafeno, la prensa
sensacionalista nos ha presentado este
material como si fuera un objeto matemático: “grafeno material bidimensional”. Con exactitud debemos decir que
el grafeno es una estructura laminar plana, de un átomo de grosor, compuesta
por átomos de carbono densamente
empaquetados en una red cristalina
mediante enlaces covalentes que se
formaríana partir de la superposición
de los enlaces híbridos sp² de los átomos de carbonos. Debido a ese tamaño de espesor laminar, del orden de las
dimensiones de un átomo de carbono,
el grafeno debe considerarse como una
nanoestructura “cuasi bidimensional”
denominada por las siglas Q2D (quasi
bidimensional system).
El grafeno tiene un origen muy humilde: el grafito (Figura 1), que es una
de lasformas alotrópicas en las que
se puede presentar el carbono junto
al diamante y a los fulerenos. Este material es conocido desde hace siglos y
fue nombrado así por Abraham Gottlob Werner en el año 1789; el término grafito deriva del griego γραφειν
(graphein) que significa escribir. También se denomina plumbagina y plomo negro.
La estructura cristalina del grafito
puede considerarse formadapor varias capas de grafeno superpuestas
(Figura 2). Esta estructura laminar

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Grafito

hace que el grafito sea un material
marcadamente anisótropo y que sus
propiedades fundamentales sean su
color negro con brillo metálico y que
se trate de un material refractario que

Figura 1. Muestra de grafito

se exfolia con facilidad. En la dirección...