Grafeno

El grafeno es un material bidimensional que cuenta con sólo un átomo de grosor. Su estructura laminar plana de grafito está compuesta de átomos de carbono que forman una red hexagonal. Elsa Prada, investigadora del Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC, destaca que es la membrana más fina creada hasta el momento.
Su apariencia puede parecer frágil y delicada ya que a simple vista elgrafeno es como una tela transparente y flexible. Sin embargo, se trata de un material extremadamente resistente que además sirve de conductor de la electricidad.
Las aplicaciones del grafeno aún estar por determinar aunque algunos expertos ya apuntan sus usos en el campo electrónico –dadas sus extraordinarias propiedades conductoras y semiconductoras–, la futura construcción de ascensores espaciales,pasando por la fabricación de corazas humanas de seguridad (un chaleco antibalas, por ejemplo).
Uno de los campos donde el material parece ser más prometedor es en la industria de semiconductores. Este sector tiene la intención de construir ordenadores mucho más rápidos que los de hoy en día gracias al desarrollo de microprocesadores con transistores de grafeno.

El principal impedimento en laconstrucción de microprocesadores es la presión. Los materiales usados para fabricar los transistores no sólo deben tener excelentes propiedades eléctricas, sino que también deben ser capaces de sobrevivir a la tensión a que se ven sometidos durante el proceso de fabricación y al calentamiento generado por repetidas operaciones.
El proceso utilizado para estampar conexiones eléctricas metálicasen los microprocesadores, por ejemplo, ejerce una tensión que puede provocar el fallo de los chips. Precisamente, el grafeno ha sido el material que mejor ha soportado todo este procedimiento.
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Descripción
El grafeno perfecto se constituye exclusivamente de celdas hexagonales; las celdas pentagonales o heptagonales son defectos. Ante lapresencia de una celda pentagonal aislada, el plano se arruga en forma cónica; la presencia de 12 pentágonos crearía un fulereno. De la misma forma, la inserción de un heptágono le daría forma de silla. Los nanotubos de carbono de pared única son cilindros de grafeno.
El compendio tecnológico de la IUPAC establece: "anteriormente, se han utilizado para el término grafeno descripciones como capas degrafito, capas de carbono u hojas de carbono... no es correcto utilizar, para una sola capa, un término que incluya el término grafito, que implica una estructura tridimensional. El término grafeno debe ser usado sólo cuando se trata de las reacciones, las relaciones estructurales u otras propiedades de capas individuales". En este sentido, el grafeno ha sido definido como un hidrocarburo aromáticopolicíclico infinitamente alternante de anillos de sólo seis átomos de carbono. La molécula más grande de este tipo se constituye de 222 átomos; 10 anillos de benceno
Propiedades
Entre las propiedades más destacadas de este material se incluyen:
* Algunos científicos de la Universidad de Ilinois en Michigan aseguran que el grafeno tiene propiedades de autoenfriamiento.
* Altaconductividad térmica y eléctrica.[4]
* Alta elasticidad y dureza.
* Resistencia (200 veces mayor que la del acero).[5]
* 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 de carbono, pero másflexible.
* Menor efecto Joule; se calienta menos al conducir los electrones.
* Consume menos electricidad para una misma tarea que el silicio.
* Genera electricidad al ser alcanzado por la luz.[6]
Otras propiedades interesantes desde el punto de vista teórico son las siguientes:
* Los electrones que se trasladan sobre el grafeno se comportan como cuasipartículas sin masa. Son los...