El grafeno y su aplicación en celulares y computadoras

ÍNDICE GENERA

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………...……….

CAPÍTULO I: EL PROBLEMA

1. Tema…………………………………………………………………..……..
2. Planteamiento del problema………………….........................................
3. Formulación del problema…………………………………………………
4. Objetivo Específico y Objetivos generales……………………………...

CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO

1. Descubrimiento………..…………………………………………………...
2. El Grafeno: estructura……………………………………………………..

1. Propiedades……………………………………………………..…

1. Métodos de obtención ........................................................................

1. Exfoliación mecánica el grafito…………………………….……..
2. Obtención Epitaxial…………………………………………......…
3. Reducción de Oxido de grafito……….…………………………..
4. Sonicación de Grafito……………………………………………..

RESUMEN EJECUTIVO

El grafeno es un material nanométrico bidimensional, resultado de pequeñas partículas de carbono, obtenido por exfoliación micromecanica del grafito. Su apariencia es semejante a una capa de panal de abejas, debido a su configuración atómica hexagonal conformada por dos subredes cristalinas, con un grosor de un átomo de carbono, 0.1mm. Este material posee propiedades mecánicas, electrónicas y químicas inigualables, entre ellas se destaca su flexibilidad, buen conductor de electricidad, ligereza, dureza y  elasticidad, esta última permite enrollar y doblar todo aparato construido a base de este material. El principal problema del grafeno es su obtención correcta, por lo cual existen varios métodos de obtención los cuales son: La exfoliación mecánica en la que se necesita una superficie limpia de la cual se raspará suavemente y se obtienen láminas estrechas de grafito, estas se pegan y separan en una cinta adhesiva; la obtención epitaxial que consiste en calentar carburo de silicio (SiC) a más de 1100ºC para reducirlo a grafeno; la reducción de óxido de grafito en la cual se obtiene una menor calidad, ya que se produce una eliminación incompleta de algunos grupos funcionales y la sonicación de grafito basado en la dispersión de grafito en un medio líquido, el cual recibe ondas sonoras que hacen agitar sus partículas. Después, mediante centrifugación, el grafeno se separa del grafito. De los métodos mencionados se puede obtener grafeno en láminas (mejor calidad pero menor cantidad) y en polvo (menor calidad pero mayor cantidad). El grafeno es uno de los materiales más importantes en la actualidad, por ello tiene diferentes aplicaciones; entre estas se encuentran: la desalinización del agua, la secuenciación de ADN y sobre todo en la electrónica, la cual mediante investigación y análisis ha logrado la producción de celulares y computadores en base a este nanomaterial dejando de lado el silicio, lo cual revoluciona la  tecnología.

Introducción

El grafeno es un material nanometrico bidemensional obtenido por exfoliación micromecanica del grafito. Su apariencia es semejante a una capa de panal de abejas, debido a su configuración atómica hexagonal, con un grosor de un átomo de carbono, 0.1mm. Este material posee propiedades mecánicas, electrónicas y químicas inigualables, entre ellas se destaca su flexibilidad, buen conductor de electricidad, ligereza, dureza y  elasticidad, esta última, permite enrollar y doblar. El principal problema del grafeno es su obtención correcta, ya que dependiendo del método se puede obtener diferente calidad y cantidad del material. Algunos de los métodos de obtención son: exfoliación mecánica, obtención epitaxial, la reducción de óxido de grafito y la sonicación de grafito. Los celulares y computadores son los aparatos electrónicos más utilizados en la actualidad, por ello al pasar de los años han ido evolucionando mejorando su capacidad para almacenar información y mejorar la comunicación, lo que en ocasiones resulta perjudicial en los jóvenes, porque provocan una dependencia.  Algunas empresas están usando el grafeno en las  pantallas celulares y computadoras ya que este proporciona una ligereza, flexibilidad, adaptación a cualquier forma y sobre todo permite crear transistores que ayudan a que los aparatos electrónicos tengan mayor velocidad.

CAPíTULO I

EL PROBLEMA

Tema: El grafeno y su aplicación en celulares y computadoras. 

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La química es una de las ciencias más importantes para el ser humano, ya que estudia las propiedades y el comportamiento de la materia, es decir de todo lo que se encuentra a nuestro alrededor y debido a que el campo de estudio es muy extenso la química se clasifica en inorgánica y orgánica, esta ultima es la responsable del estudio de los compuestos provenientes del  carbono e hidrocarburos, siendo estas la sustancias a partir de las cuales se generan los seres vivos y fabrican medicamentos, fertilizantes, entre otros, su base es el carbono, un elemento químico capaz de formar una gran variedad de compuestos como el ADN, el cual contiene más de 100 millones de carbonos, además este elemento presenta estados alotrópicos tales como el amorfo, diamante, fullerenos, nanotubos, carbinos y grafito, este último se lo puede encontrar en la mina de un lápiz., por ello es sorprende como mediante sus exfoliación micromecanica se puede producir  grafeno, el cual es un material nanométrico bidimensional, cuya apariencia es semejante a una capa de panal de abejas, su espesor es de un átomo ( 0.1mm), tiene gran flexibilidad, es buen conductor de electricidad, es ligero, duro, imposible de rayar y  elástico, gracias a todas estas propiedades físicas y químicas el grafeno se considera como un material idóneo para el ensamblaje de pantallas táctiles de culares y computadores, superando así al silicio, lo cual trae grandes ventajas porque al renovar estos dispositivos se consigue y  procesa información de forma más rápida, ahorra energía y mejora la comunicación a nivel mundial, además un país al crear e innovar la tecnología incrementa su nivel de exportación , incrementando así su economía, pero este cambio también es perjudicial, porque el grafeno al estar formado por carbono es altamente tóxico para el ser humano, por ello se deben tomar ciertas precauciones, además contamina al medio ambiente, ya que no se degenera con facilidad, aunque después de varios años se podría conseguir una utilidad para estos desechos.

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

El grafeno y su aplicación en la producción de celulares y computadoras,  ¿ventajoso o perjudicial?

Delimitación del tema de monografía

Área: Ciencia y Tecnología                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

Aspecto: Pantallas táctiles de celulares y computadores.

OBJETIVO GENERAL

• Conocer las propiedades físicas y químicas del grafeno, para determinar sus ventajas y desventajas en el ámbito tecnológico, tomando en cuenta el impacto ambiental y social que ocasiona.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Determinar los principales métodos de obtención del grafeno, para poder analizar  la calidad y cantidad que cada uno de estos proporciona.
• Analizar el impacto ambiental del grafeno, para determinar sus ventajas y prejuicios frente a otros materiales.
• Explicar sobre el reemplazo del silicio por el grafeno en la producción de aparatos tecnológicos, determinando las ventajas y prejuicios en el ámbito económico y social.

CAPITULO II: MARCO TEORICO

1. DESCUBRIMIENTO

En la evolución del pensamiento humano, a través de varios experimentos se ha logrado la obtención del conocimiento, lo que ha llevado a la invención y descubrimiento de elementos importantes para la electrónica y principalmente para la nanotecnología, siendo esta una carrera del futuro. En la actualidad como algo beneficioso aparece el grafeno.

 GARCÍA, G., (2010), “En la escritura con lápiz se halla el principio fundamental para la obtención de un nuevo material con propiedades asombrosas; el grafeno. A seis años de su descubrimiento, Andre Geim y Konstantin Novoselov obtuvieron el Premio Nobel de Física 2010.” (Pág. 1)

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