Propiedades físicas y químicas del grafeno

Desarrollo de la actividad propuesta

1) El grafeno, es un compuesto orgánico formado por una estructura compuesta de átomos de carbono densamente empaquetados en una red cristalina, que por su medio de enlaces covalentes forman celdas hexagonales que se asemejan a un panal de abejas.

2) El grafeno pertenece a los sólidos cristalinos, ya que dicho solido presenta una secuencia ordenada de partículas que se repiten en el espacio formando una red cristalina a través de celdas unitarias que son las unidades mínimas que permiten describir la estructura del material.

3) Un alòtropo ,es la propiedad que poseen determinados elementos químicos de presentarse bajo estructuras moleculares diferentes, como el oxígeno, que puede presentarse como oxígeno atmosférico (O2) y como ozono (O3), o con características físicas distintas, como el fósforo, que se presenta como fósforo rojo y fósforo blanco (P4), o el carbono, que lo hace como grafito y diamante. Para que a un elemento se le pueda denominar como alòtropo, sus diferentes estructuras moleculares deben presentarse en el mismo estado físico.

Presentan diferencias en sus propiedades debido a la disposición de los átomos de carbono en el espacio, por ejemplo en los cristales de diamante, cada átomo de carbono está unido a cuatro átomos de carbono vecinos, teniendo así un orden en forma de tetraedro que le confiere una particular dureza, o en el grafito, los átomos de carbono están dispuestos en capas superpuestas y en cada capa ocupan los vértices de hexágonos regulares imaginarios. De este modo, cada átomo está unido a tres de la misma capa con más intensidad y a uno de la capa próxima en forma más débil. Esto explica por qué el grafito es blando y untuoso al tacto.

El grafeno es un alòtropo del carbono, es bidimensional y está constituido por una mono capa de átomos de este elemento. El material grafito, utilizado en los lápices, sería una superposición de capas de grafeno. Antes de su obtención, los teóricos consideraban al grafeno una estructura física demasiado “inestable” para existir en forma pura.

4) Propiedades físicas y químicas del grafeno:

 Es muy flexible y 200 veces más resistentes que el acero, casi igual al diamante, con alta conductividad térmica y eléctrica.

 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.

 Es muy ligero, como la fibra de carbono, pero más flexible.

 Los electrones de grafeno pueden moverse con mayor libertad, se comportan como cuasi partículas sin masa, con respecto a los otros materiales.

 Consumen menos electricidad que el silicio

 Se calienta mucho menos por efecto joule

 Soporta la radiación ionizante

 Es casi completamente transparente y tan denso que ni siquiera los átomos de helio (que son los más pequeños) pueden atravesarla.

 Si una taza de café se cubriera con una simple lámina de grafeno,

...