Introduction
Jaén, De León
~ ¿Qué es grafeno? ~
El grafeno es una forma alotrópica del carbono, es decir, una forma en la que se presenta el carbono. Otras formas alotrópicas del carbono son el grafito o el diamante. Es una sustancia cuya importancia en tecnología es cada vez mayor por lo que me parece interesante comentar algo sobre sus propiedades y aplicaciones.
Está formado por anillos hexagonales de átomos de carbono, uno de los elementos más importantes y abundantes en la naturaleza. Es sabido que el carbono es esencial para la vida tal y como la conocemos y es también el componente de muchos minerales y de muchos combustibles (petróleo, carbón, gases como el butano y el propano, etc.). LEER MAS..
Como ya comentamos, cada capa de anillos hexagonales del grafeno tiene una altura de aproximadamente de un sólo átomo de carbono y esta característica, junto a la aplicación de técnicas muy especializadas, permiten obtener capas de grafeno extraordinariamente delgadas. Esta posibilidad y otras características del grafeno que veremos a continuación hacen que este material sea cada vez más utilizado en muchos campos tecnológicos con muchas expectativas.
Process
~ Propiedades del grafeno ~
- Generalidades: como ya se indicó, la particularidad del grafeno que le confiere unas propiedades verdaderamente extraordinarias radica en su estructura atómica interna, formado por una red cristalina bidimensional de átomos de carbono unidos fuertemente por enlaces de tipo covalente.
Desde este punto de vista atómico, el grafeno es el material más delgado que jamás se haya podido obtener: una lámina de grafeno está formada por una sola capa de átomos de carbonos enlazados, y tiene un espesor de tan sólo 3,35 Å (es decir, 3,35·10-10 m.).
Por todo ello, el grafeno se trata de un material muy ligero de peso: la densidad del grafeno es de tan sólo 0,77 mg/m2. Así, dada su bajísima densidad se podrían cubrir grandes extensiones de terreno empleando una capa de grafeno que pesase tan sólo unos pocos gramos.
- Conductividad eléctrica: si hay alguna propiedad que hace del grafeno un material impresionante, ésta es la conductividad eléctrica que posee. La conductividad eléctrica del grafeno está al nivel de los materiales mejores conductores de la electricidad que existen.
Pero, por qué es el grafeno tan buen conductor. La respuesta hay que buscarla de nuevo en su estructura interna. Gracias a su particular disposición espacial de los átomos de carbono en el grafeno, y al enlace de tipo covalente que se establece entre ellos, los electrones se pueden desplazar sobre su superficie a una velocidad increíblemente elevada, mayor que en ningún otro material conocido.
~ Principales aplicaciones del grafeno ~
| Etiquetas de seguridad |
La primera, y posiblemente la primera aplicación práctica y real del grafeno, fue en etiquetas de seguridad. ¿Sabéis esas etiquetas de colores iridiscentes que llevaban pegadas, por ejemplo, muchas prendas de vestir? ¡Seguro que las habréis visto muchas veces y no sabíais que tenían grafeno! Gracias al grafeno, cuentan con un circuito impreso que realiza la función de alarma y suena si se manipula, o se sale del local sin desconexión segura. Estas etiquetas pueden arrugarse o doblarse sin dañarse y el coste es muy bajo, de céntimos por etiqueta. Estas tintas ofrecen múltiples aplicaciones para la industria, ¡los circuitos electrónicos ultra planos ofrecen infinitas posibilidades! |
|---|---|
| Palas de padél | Actualmente, en el sector deporte ya existen productos que incorporan grafeno en su composición. Un ejemplo de ello son las palas de pádel en donde el grafeno se puede utilizar tanto en las caras de la pala, es decir, en la superficie de impacto, o en el marco, para hacerlas más resistentes e incrementar su duración. Además, también existe la posibilidad de incluir el grafeno en la espuma que forma el cuerpo de las palas. Si os fijáis en vuestra pala veréis que en muchas lo anuncian explícitamente a modo de reclamo. |
| Sensores médicos |
Otra de las propiedades del grafeno es la capacidad de detectar cantidades mínimas de sustancias. El grafeno es capaz de detectar una sola molécula en un volumen más o menos grande. Estas propiedades se han desarrollado a través del óxido de grafeno y existen algunas empresas médicas que ya comercializan sus sensores con grafeno. Además de en aplicaciones médicas, estos sensores también pueden utilizarse en estudios medioambientales y de seguridad. |
La utilidad del grafeno hoy en día se puede encontrar en varios tipos de industrias, como la aeroespacial, los materiales de construcción, los dispositivos móviles, e incluso en el sector dental.
La primera vez que el grafeno fue producido artificialmente, los científicos tomaron un trozo de grafito y lo diseccionaron capa por capa, hasta que solo quedaba una capa, proceso que se conoce como exfoliación mecánica. Esta monocapa de grafito resultante, conocida como grafeno, tiene un grosor de solo un átomo y, por lo tanto, es el material creado más fino que además tiene la capacidad de no volverse inestable al estar en contacto con otros elementos, como el calor por ejemplo.
Conclusion
El grafeno y sus derivados son materiales prometedores para aplicaciones biomédicas ya que al funcionalizarse puede dirigirse a las células donde debe ejercer su acción, además de eliminarse de manera rápida en el organismo. Por lo tanto, no resulta increíble que este material tan novedoso esté en apogeo.
