Grafeno
Páginas: 18 (4343 palabras)
Publicado: 15 de octubre de 2013
GRAFENO
El Grafeno es un material Biodimensional que cuenta con sólo un átomo de grosor. Su estructura laminar plana de grafito está compuesta de átomos de carbono que forman una red hexagonal. Elsa Prada, investigadora del Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC, destaca que es la membrana más fina creada hasta el momento.
Su apariencia puede parecer frágil y delicada ya que a simplevista el Grafeno es como una tela transparente y flexible, una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos. Sin embargo, se trata de un material extremadamente resistente que además sirve de conductor de la electricidad.
Las aplicaciones del Grafeno aún estar por determinar aunque algunos expertos ya apuntan sus usos en el campo electrónico dadas sus extraordinarias propiedadesconductoras y semiconductoras, la futura construcción de ascensores espaciales, pasando por la fabricación de corazas humanas de seguridad (un chaleco antibalas, por ejemplo).
Uno de los campos donde el material parece ser más prometedor es en la industria de semiconductores. Este sector tiene la intención de construir ordenadores mucho más rápidos que los de hoy en día gracias al desarrollo demicroprocesadores con transistores de Grafeno.
El principal impedimento en la construcción de microprocesadores es la presión. Los materiales usados para fabricar los transistores no sólo deben tener excelentes propiedades eléctricas, sino que también deben ser capaces de sobrevivir a la tensión a que se ven sometidos durante el proceso de fabricación y al calentamiento generado por repetidasoperaciones.
El proceso utilizado para estampar conexiones eléctricas metálicas en los microprocesadores, por ejemplo, ejerce una tensión que puede provocar el fallo de los chips. Precisamente, el Grafeno ha sido el material que mejor ha soportado todo este procedimiento.
Es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano (como panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentesque segeneran a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.
El Premio Nobel de Física de 2010 se les otorgó a Andréy Gueim y a Konstantín Novosiólov por sus revolucionarios descubrimientos acerca de este material.
Mediante la hibridación sp2 se explican mejor los ángulos de enlace, a 120°, de la estructura hexagonal del Grafeno. Como cada uno de los carbonos contienecuatro electrones de valencia en el estado hibridado, tres de esos electrones se alojan en los híbridos sp2, y forman el esqueleto de enlaces covalentes simples de la estructura.
El electrón sobrante se aloja en un orbital atómico de tipo «p» perpendicular al plano de los híbridos. El solapamiento lateral de dichos orbitales da lugar a formación de orbitales de tipo π. Algunas de estascombinaciones propician un gigantesco orbital moleculardeslocalizado entre todos los átomos de carbono que constituyen la capa de Grafeno.
El nombre proviene de intercambio en el vocablo grafito– de sufijos: «ito» por «eno»: propio de los carbonos con enlaces dobles. En realidad, la estructura del grafito puede considerarse una pila de gran cantidad de láminas de grafeno superpuestas. Los enlaces entre lasdistintas capas de grafeno apiladas se deben a fuerzas de Van der Waals e interacciones de los orbitales π de los átomos de carbono.
En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono es de aproximadamente 1,42 Å (ångstroms). Es el componente estructural básico de todos los demás elementos grafíticos, incluidos el propio grafito, los nanotubos de carbono y los fullerenos.
A esta estructuratambién se le puede considerar una molécula aromática extremadamente extensa en las dos direcciones espaciales. Es decir, sería el caso límite de una familia de moléculas planas de hidrocarburos aromáticos policíclicos denominada Grafenos.
1.1 Descripción
Anteriormente, se han utilizado para el término grafeno descripciones como capas de grafito, capas de carbono u hojas de carbono. No es correcto...
El Grafeno es un material Biodimensional que cuenta con sólo un átomo de grosor. Su estructura laminar plana de grafito está compuesta de átomos de carbono que forman una red hexagonal. Elsa Prada, investigadora del Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC, destaca que es la membrana más fina creada hasta el momento.
Su apariencia puede parecer frágil y delicada ya que a simplevista el Grafeno es como una tela transparente y flexible, una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos. Sin embargo, se trata de un material extremadamente resistente que además sirve de conductor de la electricidad.
Las aplicaciones del Grafeno aún estar por determinar aunque algunos expertos ya apuntan sus usos en el campo electrónico dadas sus extraordinarias propiedadesconductoras y semiconductoras, la futura construcción de ascensores espaciales, pasando por la fabricación de corazas humanas de seguridad (un chaleco antibalas, por ejemplo).
Uno de los campos donde el material parece ser más prometedor es en la industria de semiconductores. Este sector tiene la intención de construir ordenadores mucho más rápidos que los de hoy en día gracias al desarrollo demicroprocesadores con transistores de Grafeno.
El principal impedimento en la construcción de microprocesadores es la presión. Los materiales usados para fabricar los transistores no sólo deben tener excelentes propiedades eléctricas, sino que también deben ser capaces de sobrevivir a la tensión a que se ven sometidos durante el proceso de fabricación y al calentamiento generado por repetidasoperaciones.
El proceso utilizado para estampar conexiones eléctricas metálicas en los microprocesadores, por ejemplo, ejerce una tensión que puede provocar el fallo de los chips. Precisamente, el Grafeno ha sido el material que mejor ha soportado todo este procedimiento.
Es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano (como panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentesque segeneran a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.
El Premio Nobel de Física de 2010 se les otorgó a Andréy Gueim y a Konstantín Novosiólov por sus revolucionarios descubrimientos acerca de este material.
Mediante la hibridación sp2 se explican mejor los ángulos de enlace, a 120°, de la estructura hexagonal del Grafeno. Como cada uno de los carbonos contienecuatro electrones de valencia en el estado hibridado, tres de esos electrones se alojan en los híbridos sp2, y forman el esqueleto de enlaces covalentes simples de la estructura.
El electrón sobrante se aloja en un orbital atómico de tipo «p» perpendicular al plano de los híbridos. El solapamiento lateral de dichos orbitales da lugar a formación de orbitales de tipo π. Algunas de estascombinaciones propician un gigantesco orbital moleculardeslocalizado entre todos los átomos de carbono que constituyen la capa de Grafeno.
El nombre proviene de intercambio en el vocablo grafito– de sufijos: «ito» por «eno»: propio de los carbonos con enlaces dobles. En realidad, la estructura del grafito puede considerarse una pila de gran cantidad de láminas de grafeno superpuestas. Los enlaces entre lasdistintas capas de grafeno apiladas se deben a fuerzas de Van der Waals e interacciones de los orbitales π de los átomos de carbono.
En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono es de aproximadamente 1,42 Å (ångstroms). Es el componente estructural básico de todos los demás elementos grafíticos, incluidos el propio grafito, los nanotubos de carbono y los fullerenos.
A esta estructuratambién se le puede considerar una molécula aromática extremadamente extensa en las dos direcciones espaciales. Es decir, sería el caso límite de una familia de moléculas planas de hidrocarburos aromáticos policíclicos denominada Grafenos.
1.1 Descripción
Anteriormente, se han utilizado para el término grafeno descripciones como capas de grafito, capas de carbono u hojas de carbono. No es correcto...
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