Grafeno

MARCO TEORICO
2.1 HISTORIA
Se descubrió durante el decenio de 1930
El repentino aumento del interés científico por el grafeno puede dar la impresión de que se trata de un material nuevo. En realidad se le conoce y se le ha descrito desde hace más de medio siglo. El enlace químico y su estructura se describieron durante el decenio de 1930. P. R. (Philip Russell) Wallace calculó por primera vez(en1949) la estructura electrónica de bandas.11 Al grafeno se le prestó poca atención durante décadas al pensarse que era un material inestable termodinámicamente ya que se pensaba que las fluctuaciones térmicas destruirían el orden del cristal dando lugar a que el cristal 2D se fundiese. Bajo este prisma se entiende la revolución que significó que Novoselov y Geim consiguiesen aislar el grafenoa temperatura ambiente. La palabra grafeno se adoptó oficialmente en 1994, después de haber sido designada de manera indistinta –en el campo de la ciencia de superficies– «monocapa de grafito».
Además, muchas nanoestructuras recientemente descubiertas, como los nanotubos de carbono, están relacionadas con el grafeno. Tradicionalmente, a estos nanotubos se les ha descrito como «hojas de grafenoenrolladas sobre sí mismas».12 De hecho las propiedades de los nanotubos de carbono se explican y entienden fácilmente a partir de las inherentes al grafeno.13 14 Se ha descrito también la preparación de nanotiras de grafeno mediantenanolitografía, haciendo uso de un microscopio de efecto túnel.15
2.1.1 ANDRI GEIM
El grafeno es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano(como panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp2de los carbonos enlazados.
Investigadores del Instituto de Tecnología de Beijing crearon una estructura liviana de grafeno, dicha estructura es la más liviana construida hasta la fecha, resiste al fuego (ver vídeo) y ha superado el record en absorción ycapacitancia.
El nuevo material tiene una densidad de 2.1mg/cm3 – no siempre es el material más ligero, pero si el más ligero hecho a partir del grafeno.

Grafeno, un mundo de posibilidades
2.1.2 KONSTATIN NOVO Y HELGE WEMAN
de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU) afirma:
“Dadas las condiciones ya nombradas que posee el grafeno, sería posible sustituir el silicio por elgrafeno en la fabricación de semiconductores y sería posible hacer componentes semiconductores más baratos y más eficientes que los que actualmente se encuentran en el mercado. Un material que incluye una base flexible y que, además, es transparente, nos abre todo un mundo de oportunidades, del que solo hemos visualizado la superficie.
El grafeno trae consigo una revolución en la producción decélulas solares y componentes LED, ejemplo, las ventanas de las casas tradicionales podrían funcionar también como paneles solares o pantalla de televisión, y las pantallas de los teléfonos móviles podrían convertirse en esferas que se colocasen en la muñeca, como los relojes. En resumen, el potencial (de aplicaciones) es enorme.
2.2 DEFINICION
El grafeno es un alótropo delcarbono,un teselado hexagonalplano (como panal de abeja) formado por átomos de carbono yenlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp2de los carbonos enlazados.
El Premio Nobel de Física de 2010 se le otorgó a Andre Geim y a Konstantin Novoselov por sus revolucionarios descubrimientos acerca del material bidimensional grafeno.1 2
Mediante la hibridación sp2 se explican mejor losángulos de enlace, a 120°, de la estructura hexagonal del grafeno. Como cada uno de los carbonos contiene cuatro electronesde valencia en el estado hibridado, tres de esos electrones se alojan en los híbridos sp2, y forman el esqueleto deenlaces covalentes simples de la estructura.
El electrón sobrante se aloja en un orbital atómico de tipo «p» perpendicular al plano de los híbridos. El...