El Grafeno. El Material que cambiará el mundo

República Bolivariana de Venezuela[pic 1]

Ministerio del Poder Popular para la Educación

Universidad Nacional Experimental Sur del Lago “Jesús         María Semprum”

Programa Nacional de Formación de Ingeniería         Informática

Grafeno: El material que cambiará el mundo

Ensayo

Moisés Bermúdez, Ricardo Albornoz, David Barrosa, Diego Gutiérrez,

Derwin Hurtado, Erick Torres

Santa Bárbara del Zulia        Marzo del 2020

Introducción

No es un secreto el hecho de que el carbono es el elemento químico más estudiado. Su papel en la biología, la medicina o la producción de energía resulta cuando menos fundamental. Los compuestos derivados de este elemento forman varios de los materiales más importantes de nuestra vida cotidiana.

El estudio de los nanomateriales ha acaparado las investigaciones científicas en las últimas décadas. El carbono ha concentrado gran parte de los focos de investigación debido a las propiedades observadas en dos de sus estructuras nanométricas: Los nanotubos de carbono y, más recientemente, el grafeno.

Este último material ha despertado el interés de la nanotecnología desde que las investigaciones de Andre K. Geim y Konstantin S. Novoselov en 2004 lograron aclarar varios aspectos sobre sus propiedades y estructura.

El grafeno es una hojuela cuasi plana bidimensional con pequeñas ondulaciones, que dan la apariencia de un panal de abejas, y poseyendo además el grosor de un átomo de carbono (0.1 nm). Puede obtenerse a partir del aislamiento de hojuelas de espesor atómico del carbono, aunque también puede generarse en la superficie de carburo de silicio (SiC).

Métodos de obtención

El grafeno en estado libre fue obtenido por primera vez en 2004 a través de exfoliación micromecánica, proceso que consiste en realizar raspados finos en la superficie de un cristal de grafito (alótropo tridimensional del carbono). Luego de haber raspado y revelado una cantidad prudente de hojuelas, las mismas deben analizarse detenidamente con un microscopio de barrido electrónico para confirmar el espesor de las hojuelas, y diferenciar el grafeno de el grafito degradado.

Hasta ahora solo se trabaja con el grafeno a nivel de laboratorio y en pequeña escala, y los métodos para producirlo siguen sin ser lo suficientemente eficientes para que entre al mercado, pero se espera que esta realidad cambie dentro de pocos años.

Propiedades electrónicas

Los materiales se clasifican, según el nivel de electrones en su interior, en metálicos y aislantes. Sin embargo, el grafeno ha vuelto obsoleta esta clasificación al posicionarse justo en el punto medio. Las bandas de energía del grafeno se encuentran en un perfecto equilibrio que lo hace ideal para aplicaciones técnicas y como banco de pruebas para el estudio de fenómenos físicos.

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