Grafeno (2)

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Tecnologia con grafeno

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Grafeno (2)

  1. 1. ¿Qué es? El grafeno es un material revolucionario. Sus “descubridores”, son Andre Geim y Kostya Novoselov. Han ganado el Premio Nobel de Física 2010. Se trata de una molécula únicamente de carbono Es transparente y muy dura.
  2. 2. Un poco de historia… Sus “descubridores” lo observaron en el 2004 por primera vez. El grafeno fue descrito en los años ’30. El cálculo de bandas electrónicas se calculó en 1949 Fue calculado por el inglés Alfred Russel Wallace. La palabra grafeno fue oficialmente adoptada en 1994.
  3. 3. Estructura Es una molécula únicamente de Carbono Por lo que es un material natural. No se encuentra puro en la naturaleza. Es necesario extraerlo de grafito.
  4. 4. Obtención Se puede obtener a escala industrial. Se sumerge grafito en una disolución. De ácido orgánico, alcohol y agua. Se expone a sonido ultrasónico. El ácido actúa como cuña. Separa hojas de grafeno del grafito padre. El proceso no tiene alto coste ni impacto medioambiental.
  5. 5. Propiedades Mecánicas Resistencia (200 veces mayor que la del acero). Es muy ligero, como la fibra de carbono, pero más flexible. Su elasticidad es de un 10%. Plasticidad muy baja (casi inexistente). Dureza 10 en la Escala de Mohs. De torsión es de un 10%, manteniéndose igual de duro.
  6. 6. Propiedades Físicas Densidad de 2,23 g/cm3 Soporta perfectamente el calor y la electricidad. Su capacidad calorífica es muy alta. Menor efecto Joule. Consume menos electricidad que el silicio. Soporta la radiación ionizante. El grafeno tiene un átomo de espesor Es transparente y no puede ser atravesado
  7. 7. Propiedades Químicas El proceso no tiene alto coste ni impacto medioambiental. Es muy resistente a la corrosión. Es a la combustión. No es soluble en agua ni otros disolventes. El grafeno puede reaccionar químicamente con otras sustancias. Está formado por átomos de carbono enlazados en forma de panal de abeja.
  8. 8. Introducción: Usos El grafeno es un material aún en proceso de investigación Algunas empresas ya han fabricado procesadores y transistores. Se considera el perfecto sustituto de silicio en chips electrónicos. Puede alcanzar velocidades de 1000 GHz.
  9. 9. Usos Electrónicos Su principal función será la fabricación de pantallas. Medirán menos de 0,1 mm Serán táctiles transparentes y plegables.  Servirán de teléfono móvil, ordenador, reloj de pulsera, cámara,…
  10. 10. Otros usos También se fabricarán placas solares. Y así mismo chalecos antibala Hoy en día son muy pesados y poco flexibles.
  11. 11. Uso Químico Será también de gran uso en química.  Permitirá combinar sensores químicos de grafeno, con microprocesadores de silicio.  Se podrá analizar a tiempo real los resultados de los sensores. Pruebas de ADN y tests genéticos serán más sencillos y precisos.
  12. 12. Proyectos IBM ha desarrollado transistores de grafeno como prototipo para venta. El MIT (Massachusetts Institute of Technology) ha desarrollado chips de grafeno. La Universidad Sungkyunkwan y Samsung han conseguido grandes superficies continuas de grafeno puro.
  13. 13. Óxido de Grafeno Un equipo de investigación ha desarrollado “papel” de óxido de grafeno. Se ve una amplia variedad de aplicaciones para este. Membranas de permeabilidad contrlada, supercondensadores. Podrían crearse materiales híbridos con polímeros, cerámicas o metales. Estos servirían para : componentes de aviones, automóviles,…
  14. 14. Impacto Medioambiental Será también de gran uso en química. El grafeno es totalmente limpio. Su uso no supone ningún impacto ambiental alguno. Su fabricación no es problema. La disolución de ácido orgánico es limpia. El sonido ultrasónico es imperceptible al oído humano.

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