Grafeno aplicado a la construcción

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TIJUANA

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA

ARQUITECTURA

TALLER DE INVESTIGACIÓN DOS

UNIDAD TRES: PRESENTACIÓN DEL INFORME DE INVESTIGACIÓN

GRAFENO APLICADO A LA CONSTRUCCIÓN

DOCENTE: ARQ. JUAN F. RODRÍGUEZ

EQUIPO #3

INTEGRANTES:

ARIAS DELGADILLO EMMANUEL GONZÁLEZ GONZÁLEZ LUIS E.

25 DE MAYO DE 2017

Contenido

Introducción        2

Presentación        3

Antecedentes        4

Planteamiento        5

Delimitación        5

Objetivos        6

Generales        6

Específicos        6

Preguntas-Guías        6

Justificación        6

Impactos        7

Impacto Social        7

Impacto Económico        8

Impacto Tecnológico        8

Marco teórico        9

Estructura del Grafeno        9

Métodos de Obtención        10

Propiedades del Grafeno        12

Comportamiento metálico y efecto de campo eléctrico        13

Un efecto Hall cuántico anómalo        14

Quiralidad        14

Paradoja Klein        15

Grafano        15

Fluor y silicio        15

Oxido de grafeno        16

Aerogel de grafeno        17

Casos análogos        19

Hydra Skyscraper        19

Grafeno Loft        20

Marco legal        20

Hipótesis        20

Variables        21

Metodología        21

Método        21

Investigación        22

Observaciones        22

Propuestas y recomendaciones        24

Conclusiones        25

Glosario        27

Cronograma de actividades        28

Bibliografía        29

Introducción        

El presente trabajo tiene como objetivos principales, el analizar y corregir el proyecto de investigación “Grafeno Aplicado A La Construcción” (2016). Tales objetivos se llevan a cabo por medio de una revisión crítica de la metodología realizada en un proyecto anterior. Se toma como referencia tal proyecto y plantea una serie de revisiones, análisis y posibles soluciones para corregir los errores encontrados en la investigación. Para la realización de correcciones dentro del proyecto se tomará como referencia la información reunida durante la segunda unidad de Taller de Investigación Dos. Por medio de diversos análisis y revisiones se denotaron los errores y posibles soluciones a cada uno de los temas abarcados en el presente proyecto.

        Esta investigación tiene como interés el conocer y explicar el impacto del grafeno en el área de la construcción. La implementación de un material con las características del grafeno representa un avance significativo en las tecnologías aplicadas a la construcción, por lo cual resulta sumamente importante indagar sobre las implicaciones de tal material, a manera que se pueda informar al lector de su posible uso y desenvolvimiento en el área de la construcción.

Constantemente los conocimientos adquiridos se implementan a una gran variedad de áreas y la arquitectura no es la excepción. Debido a los movimientos ecológicos y de conciencia sustentable, la utilización de materiales ha sufrido un importante cambio, ya que actualmente muchos de los materiales o procesos constructivos que en su momento se han considerado vanguardistas, resultan tener un impacto negativo en el medio ambiente.

Como respuesta a los conflictos tecnológicos y ambientales surge el grafeno como un material innovador. El grafeno se presenta como un material viable en sentido ecológico y sustentable el cual es el resultado de años de estudio del carbono, uno de los materiales más abundantes en el planeta, lo que representa una opción viable y costeable como uno de los materiales que podrán construir el futuro del ser humano. La gran promesa que representa el grafeno para un futuro sustentable y sostenible es una de las principales causas para la elaboración del presente trabajo de investigación, pues resulta imperativo que el lector lo conozca y considere para su futura implementación o en su caso, para su estudio.

Presentación

        Para comprender mejor el tema de investigación se procederá a realizar dos preguntas. La primer pregunta que se plantea es el ¿Para qué sirve esta investigación?, la cual se procederá a contestar a continuación. La finalidad del proyecto es promover el conocimiento relativo de temas importantes para el área de arquitectura y construcción, específicamente en el uso de un material, el cual es el grafeno. Resulta relevante mencionar esto, debido a que se busca que el lector considere la investigación como un recurso para poder sustentar el uso de dicho material o para informarse acerca del mismo y como se es posible de aplicar en las áreas antes mencionadas. Por lo anterior se invita al lector a tener en mente dicha finalidad y considerarla el alma de la investigación.

        La segunda pregunta que se plantará es la siguiente, ¿Dónde se quiere llegar con esta investigación? Resulta de gran importancia la meta que se quiere alcanzar en esta investigación,  pues definirá el camino que se tomó para alcanzarla. La meta es cumplir en manera y forma de la elaboración de una investigación que reúna toda la información necesaria para que el lector de dicha investigación se sienta satisfecho y al mismo tiempo pueda informarse adecuadamente y en su debido caso buscar más fuentes e interesarse más acerca de las propiedades y aplicaciones del material.

        Finalmente se procede a promover la lectura del documento. La elaboración del proyecto será exitosa si cualquier lector se queda con algún conocimiento aquí expuesto, o bien por el desarrollo e interés respecto al tema en cuestión. Cabe remarcar que el documento es presentado para la lectura de cualquier tipo, y por consecuente se espera que sea promovido y recomendado no solamente por los autores si no por todo aquel que lo considere justo y necesario.

Antecedentes

El carbono resulta ser un material que es estudiado durante un largo tiempo y de manera extensa. Es el elemento químico que más se ha estudiado en los últimos años. Esto debido a sus propiedades y sus altas prestaciones, ya que se cree será el material del futuro. En 2004 inició la búsqueda de sus propiedades, cuando dos químicos separaron el grafito del grafeno puro. Es un material sumamente deseado hoy en día y del cual aún no se conocen todas sus aplicaciones.

        Hasta hace poco se consideraba que el carbón puro solo era encontrado en dos formas naturales.  Dependiendo de la presión y la temperatura del ambiente pueden dar como resultado el grafito en el cual se encuentran láminas que son relativamente sencillos de separar, y el diamante de estructura cristalina. Gracias a las investigaciones desarrolladas a partir del siglo XX, es posible descubrir más formas de este elemento en la naturaleza, como por ejemplo el grafeno.

        El grafeno es descubierto en el año de 1907. Se realiza la primera descripción de este material donde por primera vez se da a conocer y se publica en de Jornaul of the Franklin Institute, por Acheson, E.G. En el año de 1962 el término grafeno es utilizado por primera vez. Se hace referencia al grafito que ha sido exfoliado mediante procesos químicos y ácidos fuertes, causando así que se separe dando como resultado hojas de carbono individuales, a las cuales se le denomino “el material más delgado que existe”, siendo publicado en una revista de origen alemán conocida como “Z Naturforsch”, por los científicos Boehm, H.P., Clauss, A., Fisher, G., Hofman, U. y Fischer, G.O.

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