grafeno

Ventajas y desventajas de su utilización
Materiales a los que sustituye y tendencias para el futuro
Cualquier otra información que se considere relevante
a) Realizar una presentación en PowerPoint, o programa similar, que sea un resumen del informe indicado en el punto anterior. Esta presentación deberá estar estructurada como una clase dirigida a estudiantes de escuelas técnicas de nivelsecundario. Duración aproximada de la presentación: 15 minutos.




El material innovador y revolucionario escogido, ha marcado un antes y un después en el conocimiento de la ciencia, especialmente, en el campo de las tecnologías de los materiales y la química moderna. Dicho material se conoce como el grafeno.


El grafeno es una fina lámina cuyo espesor es de un átomo (grosor de 0.1 mm),compuesta totalmente de carbono. Su estructura nanométrica se basa en una malla o capa de átomos de carbono unidos en forma hexagonal con pequeñas ondulaciones dando la apariencia de un panal de abejas.
Si la malla se enrolla formando una bola, se obtiene un fullenero, mientras que, si se enrolla formando un cilindro entonces se consigue un nanotubo. Del mismo modo, si se unen muchas mallas unassobre otras, se obtiene grafito1 y si sólo se extiende una malla entonces se consigue grafeno. La Figura 1 muestra las apariencias de las distintas configuraciones.











El grafeno es un semiconductor que puede operar a escala nanométrica y a temperatura ambiente, con propiedades que ningún otro semiconductor ofrece.
Entre las propiedades más destacadas de este material seincluyen:
Alta conductividad térmica y eléctrica. El grafeno presenta un efecto llamado efecto Hall cuántico, por el cual la conductividad perpendicular a la corriente toma valores discretos (y ninguno entre ellos), permitiendo esto medirla con una precisión increíble. Otros semiconductores presentan este efecto a temperaturas muy bajas, pero únicamente el grafeno lo mantiene a temperatura ambiente.Esta propiedad lo convierte en un semiconductor de extraordinaria calidad: esta cuantización significa que la conductividad del grafeno nunca puede ser cero (su valor mínimo depende de la constante de Planck y la carga del electrón).
Alta elasticidad y dureza (es el material más duro jamás medido por encima del diamante). A pesar de su fuerza, es tan flexible como el plástico y puede ser dobladoo enrollado como un pergamino.
Resistividad eléctrica muy baja, es decir, al paso de corriente de electrones la resistencia del material es casi nula.
El grafeno puede reaccionar químicamente con otras sustancias para formar compuestos con diferentes propiedades, lo que dota a este material de gran potencial de desarrollo.
Soporta la radiación ionizante.
Es muy ligero, como la fibra decarbono, pero más flexible.
Menor Efecto Joule, se calienta menos al conducir los electrones.
Consume menos electricidad para una misma tarea que otros materiales como el silicio.



Las aplicaciones del grafeno, algunas aún potenciales y otras llevadas ya a la realidad y la práctica, incluyen desde usos electrónicos (dadas sus extraordinarias propiedades conductoras y semiconductoras),hasta la futura construcción de ascensores espaciales, pasando por la fabricación de corazas humanas en el ámbito de la seguridad como se verá a continuación.
Electrónica
De entre las múltiples aplicaciones que se le pueden dar al grafeno, sin duda la electrónica, y especialmente la de consumo, es la que más se está beneficiando de este material y así continuará haciéndolo en el futuro.
Debido asus propiedades el grafeno está llamado a ser el sustituto del silicio, que es el material con el que hoy en día se realizan la mayoría de componentes electrónicos. El grafeno es ideal para ser utilizado como componente en circuitos integrados y transistores balísticos debido a su alta movilidad de portadores, así como un bajo nivel de ruido, lo que permite que sea utilizado como canal en...