el grafeno

GRAFENO, EL MATERIAL DEL FUTURO

Este artículo pretende hacer una amplia introducción a las numerosas e inmensas posibilidades de este material recientemente descubierto. Los científicos aseguran que la explotación del grafeno nos llevará a una nueva era de la tecnología, muchos creen que su revolucionario efecto en nuestro mundo seria comparable al impacto que tuvo el plástico en su momento.Éstos pensamientos están más que justificado, puesto que como se verá en este texto, posee propiedades únicas y que superan en muchas facetas a todos los materiales conocidos hasta el momento. La intención de éste texto es brindar al lector la oportunidad de entender como es el grafeno y cuales son sus propiedades, como también entender como se obtiene y cuales son sus aplicaciones.


Thisarticle aims to provide a broad introduction to the many and vast possibilities of this material recently discovered. Scientists say that the exploitation of graphene will lead to a new era of technology, many believe that its revolutionary effect on our world would be comparable to the impact that plastic had in its time. These thoughts are very justified, since as discussed herein, has uniqueproperties that surpass in many facets all materials known to date. The intent of this document is to provide the reader the opportunity to understand how is the graphene and what are its properties, as well as how it’s obtained and know which are its applications.



INTRODUCCIÓN
Ya en las últimas décadas el grafeno ha sido empleado como modelo de estudio de diversos materiales compuestos degrafito; este permitía explicar muchas de sus propiedades. Aun asi, hasta el 2004 no se creía posible su existencia ya que se suponía que los cristales estrictamente bidimensionales eran termodinámicamente inestables. No obstante, en el 2004 un grupo de científicos dirigidos por A.K.Geim i K.S.Novoselov de la Cambridge University fueron los primeros en descubrir láminas individuales de cristalesbidimensionales, entre ellos el grafeno. Desde entonces, el grafeno se considera una lámina bidimensional monoatómica plana de átomos de carbono unidos mediante enlaces covalentes sp2. Empleando una pieza de HOPG (Highly Ordered/Oriented Pyrolytic Graphite) y mediante una exfoliación micromecánica (micromechanical cleavage), ver apartado Obtención del Grafeno, se consiguió sintetizar el grafeno.PROPIEDADES
Lo que más llama la atención del grafeno son las impresionantes propiedades que presenta, que le dan un potencial enorme para numerosas aplicaciones. Su estructura es la misma que la del grafito, sin embargo y a diferencia de éste, el grafeno se puede considerar bidimensional puesto que está compuesto por unas pocas capas de hexágonos.

Fig. 1 Estructura molecular del grafenoPuede tener de 1 a 10 capas superpuestas, y puede clasificarse así en 3 tipos: monocapa, bicapa y multicapa (de 3 a 10 capas). Pese a la existencia de ésta distinción, las propiedades son muy semejantes en los 3 tipos.
Empecemos comentando las curiosas propiedades eléctricas que presenta dicho material. El grafeno es una forma alotrópica del carbono, lo que significa que puede presentar propiedadesque no se dan en sus otras formas. Su comportamiento frente a una corriente es más propio de los metales que de las otras formas del carbono. Su comportamiento es el de un semiconductor gap superficial, conteniendo un gran campo eléctrico en su interior, al contrario que sus otras formas, que son aislantes.
Los electrones en su interior se comportan como partículas sin masa (fermiones Dirac), nosiguiendo así las leyes de la física clásica. Pueden entenderse como electrones que han perdido su masa o neutrinos que han adquirido carga eléctrica. Eso hace que puedan estudiarse como partículas relativísticas en reposo, pese a que pueden viajar a 106m/s. La evidencia más clara de éste fenómeno es un efecto Hall anómalo.
El efecto hall es aquel efecto que produce una diferencia de potencial...