Trabajo Sobre -Grafeno
Páginas: 5 (1142 palabras)
Publicado: 20 de enero de 2013
GRAFENO, EL MATERIAL DEL FUTURO |
Master Mecatrónica y Dispositivos Microelectrónicos |
|
|
1. ¿QUÉ ES EL GRAFENO?
Es un material bidimensional compuesto de átomos de carbono. Los átomos se encuentran unidos entre sí por fuertes enlaces covalentes formando una red hexagonal (tipo panal de abejas). Es la membrana más fina posible, pues su grosor es de tan sólo un átomo, y tiene laapariencia de una tela transparente y flexible, a la par que extremadamente resistente y conductora de la electricidad.
2. ¿DÓNDE SE ENCUENTRA?
De forma natural, el grafeno se encuentra en el grafito, material que por ejemplo se puede encontrar cada día en las minas de los lápices. El grafito es una de las varias estructuras a las que da lugar el carbono. El carbono, del que está hechoel grafeno, es un elemento muy común (nosotros mismos estamos compuestos en gran parte de carbono), es capaz de dar lugar a muy diversos materiales tan sólo cambiando la forma en la que unos átomos se unen a los otros. Cuando se empaqueta densamente en una estructura tridimensional, tenemos un diamante. Cuando se organiza en una serie de capas bidimensionales débilmente unidas entre sí, tenemosgrafito. Cada una de esas capas es grafeno. Estructuras un poco más sofisticadas se producen cuando esas capas bidimensionales se enrollan sobre sí mismas y generan nanotubos unidimensionales.
También es posible generar grafeno de forma artificial, por ejemplo creciéndolo a partir de un sustrato (carburo de silicio), o depositando un gas de átomos de carbono sobre un metal, como el cobre.
3.HISTORIA DEL GRAFENO
El enlace químico y la estructura del grafeno se describieron durante la década de 1930, mientras la estructura de bandas electrónica fue calculada por primera vez por Wallace en 1949.
No obstante, la primera mención de la posibilidad de formar filamentos de carbono por descomposición térmica de hidrocarburos gaseosos fue descrita ya en 1889.
La palabra grafeno fueoficialmente adoptada en 1994, después de haber sido usada de forma indistinta con monocapa de grafito, en el campo de la ciencia de superficies.
Además, muchas nanoestucturas como los nanotubos de carbono y los furrellenos, están relacionadas con el grafeno. Tradicionalmente, los nanotubos de carbono se han descrito como hojas de grafeno enrolladas sobre sí mismas, y de hecho las propiedades delos nanotubos de carbono se describen y entienden fácilmente en términos de las del grafeno.
Los nanotubos de carbono pueden considerarse cilindros resultantes del arrollamiento sobre sí misma de una lámina de grafeno, uniendo sus bordes.
Por eso otra manera de obtener grafeno es la apertura longitudinal controlada de nanotubos, estructuras que se describe en el siguiente apartado. Desde almenos la década de 1950 se conoce la posibilidad de formar nanotubos de carbono haciendo pasar un gas que contiene carbono –por ejemplo, un hidrocarburo– sobre un catalizador. Éste consiste en partículas de metal de tamaño nanométrico, habitualmente hierro, cobalto o níquel. Las moléculas del gas se fragmentan y los átomos de carbono van depositándose en forma de tubo a partir de un átomo metálico,que queda así cerrando el extremo del tubo.
Aunque se han llevado a cabo diferentes estudios dirigidos a separar un número cada vez menor de capas de grafeno a partir de grafito, el impulso definitivo en el estudio de los grafenos se produjo en 2004 cuando Andre Geim y el que fuera su alumno de doctorado, Konstantin Novoselov, de la Universidad de Manchester, aislaron las primeras muestras degrafeno a partir de grafito mediante un proceso de exfoliación mecánica. El proceso es muy simple y consistió en la exfoliación de láminas de grafeno mediante el uso de una cinta de celofán, permitiendo, así, un acceso fácil a este material en el que se han depositado tantas expectativas.
El descubrimiento de esta estructura del carbono ha sido de nuevo motivo de un premio Nobel, en este caso el...
Master Mecatrónica y Dispositivos Microelectrónicos |
|
|
1. ¿QUÉ ES EL GRAFENO?
Es un material bidimensional compuesto de átomos de carbono. Los átomos se encuentran unidos entre sí por fuertes enlaces covalentes formando una red hexagonal (tipo panal de abejas). Es la membrana más fina posible, pues su grosor es de tan sólo un átomo, y tiene laapariencia de una tela transparente y flexible, a la par que extremadamente resistente y conductora de la electricidad.
2. ¿DÓNDE SE ENCUENTRA?
De forma natural, el grafeno se encuentra en el grafito, material que por ejemplo se puede encontrar cada día en las minas de los lápices. El grafito es una de las varias estructuras a las que da lugar el carbono. El carbono, del que está hechoel grafeno, es un elemento muy común (nosotros mismos estamos compuestos en gran parte de carbono), es capaz de dar lugar a muy diversos materiales tan sólo cambiando la forma en la que unos átomos se unen a los otros. Cuando se empaqueta densamente en una estructura tridimensional, tenemos un diamante. Cuando se organiza en una serie de capas bidimensionales débilmente unidas entre sí, tenemosgrafito. Cada una de esas capas es grafeno. Estructuras un poco más sofisticadas se producen cuando esas capas bidimensionales se enrollan sobre sí mismas y generan nanotubos unidimensionales.
También es posible generar grafeno de forma artificial, por ejemplo creciéndolo a partir de un sustrato (carburo de silicio), o depositando un gas de átomos de carbono sobre un metal, como el cobre.
3.HISTORIA DEL GRAFENO
El enlace químico y la estructura del grafeno se describieron durante la década de 1930, mientras la estructura de bandas electrónica fue calculada por primera vez por Wallace en 1949.
No obstante, la primera mención de la posibilidad de formar filamentos de carbono por descomposición térmica de hidrocarburos gaseosos fue descrita ya en 1889.
La palabra grafeno fueoficialmente adoptada en 1994, después de haber sido usada de forma indistinta con monocapa de grafito, en el campo de la ciencia de superficies.
Además, muchas nanoestucturas como los nanotubos de carbono y los furrellenos, están relacionadas con el grafeno. Tradicionalmente, los nanotubos de carbono se han descrito como hojas de grafeno enrolladas sobre sí mismas, y de hecho las propiedades delos nanotubos de carbono se describen y entienden fácilmente en términos de las del grafeno.
Los nanotubos de carbono pueden considerarse cilindros resultantes del arrollamiento sobre sí misma de una lámina de grafeno, uniendo sus bordes.
Por eso otra manera de obtener grafeno es la apertura longitudinal controlada de nanotubos, estructuras que se describe en el siguiente apartado. Desde almenos la década de 1950 se conoce la posibilidad de formar nanotubos de carbono haciendo pasar un gas que contiene carbono –por ejemplo, un hidrocarburo– sobre un catalizador. Éste consiste en partículas de metal de tamaño nanométrico, habitualmente hierro, cobalto o níquel. Las moléculas del gas se fragmentan y los átomos de carbono van depositándose en forma de tubo a partir de un átomo metálico,que queda así cerrando el extremo del tubo.
Aunque se han llevado a cabo diferentes estudios dirigidos a separar un número cada vez menor de capas de grafeno a partir de grafito, el impulso definitivo en el estudio de los grafenos se produjo en 2004 cuando Andre Geim y el que fuera su alumno de doctorado, Konstantin Novoselov, de la Universidad de Manchester, aislaron las primeras muestras degrafeno a partir de grafito mediante un proceso de exfoliación mecánica. El proceso es muy simple y consistió en la exfoliación de láminas de grafeno mediante el uso de una cinta de celofán, permitiendo, así, un acceso fácil a este material en el que se han depositado tantas expectativas.
El descubrimiento de esta estructura del carbono ha sido de nuevo motivo de un premio Nobel, en este caso el...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.