El grafeno
Páginas: 9 (2127 palabras)
Publicado: 22 de enero de 2015
El grafeno
el material del futuro
Índice
Introducción y descripción..............................................................Página 3
Propiedades......................................................................................Página 4
Otras propiedades
Propiedades mecánicasDescubrimiento.................................................................................Página 6
Aplicaciones......................................................................................Página 6
Conclusión.........................................................................................Página 10
Bibliografía..........................................................................................Página 10
Introducción y descripción
El grafeno esuna sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal similar al grafito, pero en una hoja de tan sólo un átomo de espesor. Es muy ligero, una lámina de 1 metro cuadrado pesa 0,77 miligramos.
Es un alótropo del carbono, un patrón hexagonal plano (como un panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de lasuperposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.
Mediante esta hibridación se explican mejor los ángulos de enlace, de 120°, de la estructura hexagonal del grafeno. Como cada uno de los carbonos contiene cuatro 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 electrónsobrante 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 estas combinaciones propician un gigantesco orbital molecular deslocalizado entre todos los átomos de carbono que constituyen la capa de grafeno.
El nombre proviene de intercambio –en el vocablografito– 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 las distintas capas de grafeno apiladas se deben a fuerzas de Van der Waals e interacciones de los orbitales π de los átomos de carbono.
Se le ha definido como hidrocarburo aromáticopolicíclico infinitamente alternante de anillos de sólo seis átomos de carbono. La molécula más grande de este tipo contiene 222 átomos de carbono o 37 «unidades de benceno» separadas.
Gracias a la siguiente ilustración, relativa a la estructura molecular de dos mesómeros de benceno, se puede comprender mejor la estructura del grafeno:
El grafeno es el componente estructural básico de todoslos demás elementos grafíticos, incluidos el propio grafito, los nanotubos de carbono y los fullerenos.
Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov realizaron descubrimientos revolucionarios acerca de este material, lo cual les llevó a ganar el Premio Nobel de Física de 2010.
Propiedades
Entre las propiedades más destacadas de este material se incluyen:
Es un material extremadamente duro: es 100veces más resistente que una hipotética lámina de acero del mismo espesor
Es muy flexible y elástico.
Es transparente
Autoenfriamiento (según algunos científicos de la Universidad de Illinois).
Conductividad térmica y eléctrica altas.
Reacción química con otras sustancias para producir compuestos de diferentes propiedades. Esto lo dota de gran potencial de desarrollo.
Soporte de radiaciónionizante.
Gran ligereza, como la fibra de carbono, pero más flexible.
Menor efecto Joule: se calienta menos al conducir los electrones.
Para una misma tarea que el silicio, tiene un menor consumo de electricidad.
Generación de electricidad al ser alcanzado por la luz.
Razón Superficie/Volumen muy alto, lo que le atorga un buen futuro en el mercado de los supercondensadores.
Se puede dopar...
el material del futuro
Índice
Introducción y descripción..............................................................Página 3
Propiedades......................................................................................Página 4
Otras propiedades
Propiedades mecánicasDescubrimiento.................................................................................Página 6
Aplicaciones......................................................................................Página 6
Conclusión.........................................................................................Página 10
Bibliografía..........................................................................................Página 10
Introducción y descripción
El grafeno esuna sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal similar al grafito, pero en una hoja de tan sólo un átomo de espesor. Es muy ligero, una lámina de 1 metro cuadrado pesa 0,77 miligramos.
Es un alótropo del carbono, un patrón hexagonal plano (como un panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de lasuperposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.
Mediante esta hibridación se explican mejor los ángulos de enlace, de 120°, de la estructura hexagonal del grafeno. Como cada uno de los carbonos contiene cuatro 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 electrónsobrante 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 estas combinaciones propician un gigantesco orbital molecular deslocalizado entre todos los átomos de carbono que constituyen la capa de grafeno.
El nombre proviene de intercambio –en el vocablografito– 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 las distintas capas de grafeno apiladas se deben a fuerzas de Van der Waals e interacciones de los orbitales π de los átomos de carbono.
Se le ha definido como hidrocarburo aromáticopolicíclico infinitamente alternante de anillos de sólo seis átomos de carbono. La molécula más grande de este tipo contiene 222 átomos de carbono o 37 «unidades de benceno» separadas.
Gracias a la siguiente ilustración, relativa a la estructura molecular de dos mesómeros de benceno, se puede comprender mejor la estructura del grafeno:
El grafeno es el componente estructural básico de todoslos demás elementos grafíticos, incluidos el propio grafito, los nanotubos de carbono y los fullerenos.
Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov realizaron descubrimientos revolucionarios acerca de este material, lo cual les llevó a ganar el Premio Nobel de Física de 2010.
Propiedades
Entre las propiedades más destacadas de este material se incluyen:
Es un material extremadamente duro: es 100veces más resistente que una hipotética lámina de acero del mismo espesor
Es muy flexible y elástico.
Es transparente
Autoenfriamiento (según algunos científicos de la Universidad de Illinois).
Conductividad térmica y eléctrica altas.
Reacción química con otras sustancias para producir compuestos de diferentes propiedades. Esto lo dota de gran potencial de desarrollo.
Soporte de radiaciónionizante.
Gran ligereza, como la fibra de carbono, pero más flexible.
Menor efecto Joule: se calienta menos al conducir los electrones.
Para una misma tarea que el silicio, tiene un menor consumo de electricidad.
Generación de electricidad al ser alcanzado por la luz.
Razón Superficie/Volumen muy alto, lo que le atorga un buen futuro en el mercado de los supercondensadores.
Se puede dopar...
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