Grafeno propiedades y aplicación

PRODUCCIÓN DE NANOCOMPUESTOS POLIMÉRICOS DE GRAFENO PARA FAVORECER LA RESISTENCIA TÉRMICA, ELÉCTRICA Y MECÁNICA DE LOS MATERIALES.

Karen Silgado Correa, Estudiante de Ingeniería Química Universidad de San Buenaventura, Cartagena

Estructura del grafeno, Imagen tomada de http://sites.google.com/site/pedialum/quimica31

RESUMEN: Las láminas de grafeno tienen, en la actualidad, un graninterés en los nanocompuestos, como consecuencia de las excelentes propiedades mecánicas, estructurales, térmicas y eléctricas del grafito. Además, estudios recientes demuestran que las láminas individuales de grafeno presentan extraordinarias propiedades de transporte electrónico [1]. La exfoliación del óxido de grafito representa un método atractivo para conseguir grafeno funcionalizado comonanomaterial de carbono en 2D y preparar una amplia variedad de nanocompuestos poliméricos [1]. Este trabajo nos ayudara a entender la gran importancia moderna y actual de dichos elementos definidos a continuación.

INTRODUCCIÓN
Un material compuesto es un material que consta de la unión de dos materiales de distinta naturaleza para conseguir propiedades combinadas, mejoradas o nuevas, respecto a la delos materiales originales, él grafeno está conformado por láminas de dos dimensiones constituidas básicamente por hexágonos de átomos de carbono, cuyo espesor es el de un átomo de carbono. El grafeno es el material base de otras estructuras basadas en átomos de carbono como el grafito, los fullerenos y los nanotubos por lo que según se dispongan sus láminas se formarán unas estructuras u otras[2]. Se pensaba que el grafeno no era una estructura estable y que no se podía obtener de manera individual, por lo que ha sido en los últimos años cuando esta nanoestructura ha comenzado a atraer la atención de los investigadores [3].

EL GRAFENO, CARACTERÍSTICAS Y OBTENCIÓN

FIGURA 1. Características, utilidades y definición del grafeno, tomado dehttp://sp.rian.ru/infografia/20101007/147716396.html

El grafeno es una estructura plana de carbono, (figura 1), de un átomo de grosor, con características físicas y químicas únicas, lo que lo convierte en un material muy demandado en la ciencia, y esto se puede ver en los comentarios hechos por Los físicos Andrei Silin y Pável Rátnikov del FIAN propusieron nuevos métodos para obtener heteroestructuras planas a partir de grafeno quepodrían servir en la producción de dispositivos electrónicos emisores de luz como diodos y láseres. El Premio Nobel de Física 2010 fue entregado a los científicos de origen ruso Konstantín Novoselov y Andrei Gueim precisamente por la creación del grafeno, además es importante rescatar el comentario hecho por Per Delsing, experto miembro del Comité Nobel, "La estructura electrónica del grafeno es única ymaravillosa. Es 100 veces más fuerte que el acero", "El carbono, la base de toda la vida sobre la Tierra, nos sorprendió de nuevo", indicó el jurado Nobel.
Geim, de 51 años, y Novoselov, de 36, extrajeron grafeno de un trozo de grafito, como el que se encuentra en los lápices, indicó la Academia Nobel, que señaló el revuelo que causó el artículo publicado por los investigadores en la revista"Science" en octubre de 2004. Un milímetro de grafito contiene tres millones de capas de grafeno [4] [13].
Básicamente, los nanocompuestos de polímeros basados en el grafeno, presentan las mismas propiedades térmicas y mecánicas en comparación al empleo de hojas individuales de láminas de nanotubos en el polímero, siendo mucho más fácil y barato de obtener [5].
“Esta es la primera vez que se hapodido demostrar que se pueden  modificar drásticamente este tipo de propiedades en materiales basados en el grafito, con muy pequeñas cantidades del mismo”, ha manifestado Cate Brinsony  y Jerome B. Cohen profesor de Ingeniería mecánica.
Éste que fue obtenido por primera vez en el 2004, consiste de tres formas principales:
* Exfolacion mecánica
* Crecimiento epitaxial sobre sustratos...