Grafeno







Breve reflexión del comienzo del estudio del grafeno e información acerca del Premio Nobel de 2010
Los dos científicos de la Universidad de Manchester que descubrieron el grafeno, Andre Geim y Konstantin Novoselov han obtenido el Premio Nobel de Física de 2010 por iniciar uno de los campos de investigación más candentes de la actualidad. Los análisis bibliométricos de ThomsonReuters han acertado este año con un pleno.
Geim y Novoselov extrajeron el grafeno de un trozo de grafito (el mismo que se encuentra en cualquier lápiz ordinario). Utilizaron una especie de cinta adhesiva que les permitió extraer del grafito una lámina de un solo átomo de carbono. Muchos científicos creían entonces que era imposible que una lámina de un solo átomo de grosor cualquier material fueraimposible de fabricar porque era inestable. Geim y Novoselov lograron lo inesperado y con ello se convirtieron en firmes candidatos al Premio Nobel que ahora han obtenido.
Decidieron coger los restos de ese grafito para descubrir sus propiedades y vieron que era una lámina de carbono de 2D cuyo grosor es de un solo átomo. Esto fue una revolución ya que nunca pensaron que se pudiera formar talestructura con ningún material o elemento.
Las impurezas quedaban adheridas a la cinta adhesiva de tal forma que quedaba totalmente limpio. Todos los trozos de cinta que ya habían sido utilizados eran tirados a la basura hasta que esos dos científicos decidieron utilizarlo para un posterior estudio. De esta forma se descubrió este fantástico material que ha supuesto una grandísima revolución enmuchísimos campos de la ciencia y de la industria.

Formas de obtención del grafeno.
El grafeno en estado libre fue obtenido por vez primera, en 2004, mediante micromechanical cleavage (exfoliación micromecánica). Exfoliación es la separación de la capa más externa de un sólido en laminillas, hojuelas o escamas. La técnica de exfoliación micromecánica consiste en lo siguiente: a la superficielimpia, nueva, tersa, de un cristal de grafito –el grafito es un material constituido por un gran número de placas superpuestas de cristales de grafeno débilmente unidas– se le somete a un raspado fino, de arriba abajo, mediante el empleo de cualquier objeto de superficie sólida, o bien, al descascaramiento repetido utilizando cinta adhesiva con el propósito de extraer hojuelas extremadamente delgadasunidas a estos objetos. La mayoría de éstas son hojuelas tridimensionales, es decir, son grafito; sin embargo, entre éstas se hayan también bidimensionales, o sea, grafeno. Los primeros intentos por aislar el grafeno se concentraron en la aplicación de la técnica de exfoliación química, que consiste en insertar, intercalándolos, moléculas o átomos en la masa de grafito, de tal maneraque los planos de grafeno puedan ser separados en capas unidos a las moléculas o átomos insertados. Generalmente lo que se obtiene es grafito, pero si la molécula insertada en los planos atómicos del grafito es grande y proporciona una separación mayor, los compuestos resultantes son capas de grafeno unidas a la capa de grafito formando un lecho o cama, aunque la probabilidad de éxito de que asíocurra es baja. Después, mediante una reacción química, se separan los átomos o moléculas que se insertaron obteniéndose unos sedimentos consistentes de residuos y hojas de grafeno enrollados. Sin embargo, del sedimento grafítico resultante no se ha podido aislar grafeno en estado libre, debido a que las monocapas sólo existen en estado transitorio e implican separación sobre regionesmicroscópicas. Por otro lado, según Novoselov: “Los más recientes estudios de grafito exfoliado químicamente han mostrado que sus sedimentos consisten de residuos y hojas de múltiples capas enrolladas en lugar de monocapas individuales”. Este método, por no permitir un control riguroso del sedimento grafítico, ha atraído mínimamente la atención. Se ha intentado cultivar grafeno usando el mismo...