grafeno


Universidad de Santiago
Facultad de Ingeniería
Departamento ing. Mecánica
Materiales para Ingeniería











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A continuación se presentara un proyecto acerca del grafeno con el objetivo de dar solución a un problema que se planteará en el desarrollo de este documento además de un análisis del desconocido grafeno, para así dejar en claro de que trata este nuevomaterial tanto en sus características como en sus aplicaciones, así como también el cómo cambiara el mundo dentro de los próximos años.
En una primera parte se describirá el grafeno ya sea su historia sus aplicaciones y características para así aclarar al lector lo fascinante de este material y aclarando las dudas que se puedan tener, será a modo de una introducción previa del grafeno tratando deabarcar la información esencial de este material, para entender cómo se comporta y en general que es el grafeno.
En la segunda parte se describirá nuestro objetivo, se presentará un problema y una solución teórica luego con un estudio a fondo del problema se detallará el cómo vamos a llegar a nuestra solución, si es factible o no, si es conveniente, los pro y los contra de este proyecto para, en elfinal de este documento sacar conclusiones que nos pueden servir para alguna investigación a futuro.













Índice

Primera parte:

1. Historia del grafeno.
2. ¿Qué es el grafeno?
3. Características físicas y químicas.
4. Aplicaciones a futuro.

Segunda parte:

1. Planteamiento del problema.
2. Objetivo (solución).
3. Análisis biológico sobre estructuras en elcuerpo humano: tendones-articulaciones-huesos pequeños.
4. Aplicación del grafeno en la biología.
5. Creación de las prótesis; obtención y tratamiento del grafeno.
6. Solución.


Conclusiones.





Historia del grafeno
Si bien el reciente auge del interés científico del grafeno en estos últimos años genera una impresión de que es un material nuevo, su estudio se conoce y se ha descritodesde hace más de medio siglo.
En 1930, el físico canadiense Philip Russell Wallace, describió el enlace químico y estructura del material ( un teselado hexagonal plano como panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentesque se generan a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados), y en 1949 calculó por primera vez la estructura electrónica debandas.
En los años ochenta el grupo constituido por Robert F. Curl Jr., Sir Harold Kroto, Richard E. Smalley, descubrió en el espacio interestelar, el fullereno, una molécula de sesenta átomos de carbono (C60) y con forma de balón de fútbol. Se sintetizaron moléculas de carbono parecidas de mayor tamaño.
En los noventa SumioLijima descubrió los nanotubos de carbono, láminas muy finas de grafitoenrolladas en forma de tubo, posterior a este evento en el año 1994 se adoptó el nombre de grafeno para llamar a las monocapas de grafito.
Durante décadas fue casi nula la atención que se le otorgo a esta investigación, ya que, se pensaba que era un material inestable termodinámicamente, por suponer que las fluctuaciones térmicas destruirían el orden del cristal dando lugar a que el cristal 2D sefundiese.
Pero, a principios del presente siglo, dos científicos de la universidad de Manchester, AndréyKonstantínovichGueimy Konstantín Novosiolov, consiguieron aislar libremente una capa atómica de carbono a temperatura ambiente, lo que se considera como una completa revolución en la fase investigativa del material, hecho que los consagró como los ganadores del premio nobel de la física el año2010, posicionando al grafeno como uno de los campos de investigación más candentes de la actualidad.

Imagen 1: Capa atómica de carbono (grafeno)

¿Qué es el grafeno?

El grafeno es una alotropía del carbono; la cual consiste en un teselado hexagonal plano (como un panal de abeja) formado por enlaces covalentes de átomos de carbono. Es una lámina bidimensional aunque puede adoptar...