Grafeno, el material del futuro

Todo lo relacionado con el medio ambiente, la tecnología, Internet, el software y las aplicaciones libres, parapsicología y paranormal, ovnis, etc.
JULIOCHR
Mensajes: 375
Registrado: Lun Nov 21, 2011 10:33 am

Grafeno, el material del futuro

Notapor JULIOCHR » Vie Sep 12, 2014 3:26 pm

Todo sobre el Grafeno
¿Qué es el Grafeno?


El carbono es uno de los elementos químicos más importantes en la naturaleza. Se encuentra en todos los seres vivos y, según se distribuyan sus átomos, puede formar sustancias con distintas características. A partir del carbono se consigue el grafeno. Este material surge cuando pequeñísimas partículas de carbono se agrupan de forma muy densa en láminas de dos dimensiones muy finas (tienen el tamaño de un átomo), y en celdas hexagonales. Para que te hagas una idea, su estructura es similar a la que resulta de dibujar un panal de abejas en un folio. ¿Por qué en un folio? Porque es una superficie plana, de dos dimensiones, como el grafeno.

El grafeno se obtiene a partir de una sustancia abundante en la naturaleza, el grafito. Ésta, forma parte de nuestra vida cotidiana, ya que se emplea para fabricar muy variados objetos, desde la mina de los lápices hasta algunos ladrillos.

Pese a que el grafeno se conoce desde la década de 1930, fue abandonado por considerarlo demasiado inestable. No fue hasta muchos años después, en 2004, cuando los científicos de origen ruso Novoselov y Geim consiguieron aislarlo a temperatura ambiente. Este descubrimiento no fue baladí, pues gracias a él obtuvieron el Premio Nobel en 2010.
Utilidad del Grafeno

Para poder hacernos una idea de en cuántos campos distintos puede aplicarse el grafeno, es necesario echar un vistazo a nuestro alrededor y ver todo lo que nos rodea. Ordenadores, coches, teléfonos móviles y equipos de música son, por mencionar sólo algunos de ellos, cosas que encontramos frecuentemente en nuestra vida cotidiana en las que el grafeno se podría llegar a aplicar.

Por sus propiedades, el grafeno puede servir como material en la fabricación de aviones, satélites espaciales o automóviles, haciéndolos más seguros. También en la construcción de edificios, pues los convertiría en más resistentes.

Pero, sobre todo, destacan sus aplicaciones en el campo de la electrónica, donde a través de su capacidad para almacenar energía puede dotar a las baterías de una mayor duración y un menor tiempo de carga, establecer conexiones más rápidas e incluso contribuir a mejorar el medio ambiente sustituyendo a materiales contaminantes que hoy en día nos vemos obligados a utilizar.

No hay que olvidar su relevancia en el ámbito de la salud. Las prótesis de grafeno podrían sustituir a las actuales, de diversos materiales. O incluso se podría aplicar para mejorar el tratamiento de algunas enfermedades.

Por todo esto, no es de extrañar que se diga que su utilidad es prácticamente ilimitada y que las barreras a su aplicación únicamente son las de la imaginación humana.
¿Cómo es el material del Grafeno?

Un material revolucionario
El grafeno es un material que combina una gran cantidad de propiedades que no se dan juntas en cualquier otro compuesto. ¿Qué significa esto? Que es capaz de mejorar por completo las condiciones de cualquier superficie donde se aplique.

Y es que es un material muy duro, resistente, flexible y muy ligero; lo que permite moldearlo según las necesidades de cada caso. Conduce muy bien tanto el calor como la electricidad; y permanece en condiciones muy estables cuando se le somete a grandes presiones.

Su futuro en terrenos como la medicina se presenta realmente prometedor. ¿Un ejemplo de en qué se podría usar? En las máquinas con las que se realizan las radiografías. Éstas funcionan mediante radiaciones ionizantes, unas formas de energía que hacen que los materiales que se encuentran a su alrededor se desgasten muy pronto. Pues bien, el grafeno ofrecería una duración casi infinita, por lo que la inversión que habría que realizar en la adquisición del material sería, a la larga, mucho menor.

Pero además, el grafeno es capaz de generar electricidad a través de la energía solar, lo que le convierte en un material muy prometedor en el campo de las energías limpias. Para que te hagas una idea de su potencial, si se construyeran con grafeno las placas solares, podrían generar varias veces más energía por hora que las actuales. ¿Será este material una de las herramientas necesarias para superar la crisis energética que previsiblemente se desatará cuando se agoten las reservas de petróleo?
¿Cómo se obtiene el Grafeno?

Llegados a este punto, seguramente te preguntarás por qué, si el grafeno tiene tantas cualidades y ofrece tantos beneficios, no se emplea para mejorar nuestra calidad de vida.

La respuesta es sencilla. Para que conserve todas sus propiedades, el mineral ha de ser de la mayor calidad posible. Con el método tradicional de obtención a base de deshojar el grafito con cinta adhesiva, se consigue grafeno de muy alta calidad, pero la cantidad producida es mínima y resulta insuficiente para su uso industrial.

Por otro lado, el empleo de otros métodos para su obtención enfocados en aumentar la cantidad producida no consiguen un producto con la calidad suficiente.

Actualmente, se comercializa el grafeno bajo dos formas: En lámina y en polvo. ¿En qué se diferencian?

• Grafeno en lámina: es de alta calidad y se emplea en campos como la electrónica, la informática o incluso la aeronáutica, donde se requiere un material muy resistente. Su producción es actualmente muy costosa.

• Grafeno en polvo: se usa en aquellos ámbitos que no requieren de un material de alta calidad. Su proceso de obtención es más barato y permite una mayor producción del producto, pero renunciando a parte de sus propiedades.

El siguiente gran reto en la historia de este mineral es la búsqueda de un método de obtención que supere esta barrera. Diversos equipos de científicos en todo el mundo dedican sus esfuerzos a este fin y aunque los resultados obtenidos son prometedores, aún queda camino por recorrer.







En nuestro país tenemos la materia prima para este excelente material, solución a muchísimos problemas técnicos actuales, será que en el IVIC alguien estará investigando sobre este material?, si no es así, sería bueno comenzar a hacerlo...
CUANDO EL SABIO SEÑALA LA LUNA EL TONTO MIRA EL DEDO....

Avatar de Usuario
Carina II
Mensajes: 34169
Registrado: Mar Nov 18, 2008 4:42 am
Ubicación: Chávez vive, la lucha sigue.

Notapor Carina II » Vie Ene 09, 2015 10:29 am

http://www.elmundo.es/ciencia/2015/01/0 ... b4578.html






FÍSICA Nuevos materiales desarrollados a partir del grafeno
'Supergrafeno' ultrarresistente

•GraphExeter, creado en 2012 a partir del célebre material, es capaz de resistir una humedad del 100% y temperaturas de más de 600ºC en el vacío
•Paneles solares, dispositivos electrónicos 'wearables' o componentes espaciales figuran entre sus posibles aplicaciones

[spoil]
Imagen
[/spoil]
El grafeno, en la foto, ha inspirado nuevos materiales como...



El grafeno, en la foto, ha inspirado nuevos materiales como GraphExeter. E.M.


TERESA GUERRERO Madrid
Actualizado: 09/01/2015 03:31 horas




Se llama GraphExeter y es una versión mejorada del grafeno. Desde que fue sintetizado por primera vez en la Universidad de Manchester en 2004, este material ha fascinado a los científicos por sus fabulosas características: es extremadamente delgado (tiene un grosor de sólo un átomo), transparente, flexible y conduce la electricidad mejor que ningún otro metal conocido. Pero también puede perfeccionarse, como han demostrado desde entonces diversos laboratorios de todo el mundo, que han emprendido una carrera para desarrollar nuevos materiales a partir del grafeno, diseñados con características específicas en función de las necesidades de cada producto.

Así, GraphExeter nació en 2012 en el Centro para la Ciencia del Grafeno gracias al trabajo de dos investigadores de otra universidad británica, la de Exeter. Saverio Russo y Monica Craciun, que pertenecen al , hicieron un sándwich de grafeno colocando, en medio de dos capas de este material, moléculas de cloruro de hierro.

Durante su presentación, ya hablaron de sus potenciales prestaciones y de la posibilidad de que sirviera para reemplazar al óxido de estaño e indio (ITO, por sus siglas en inglés), el ingrediente transparente más usado para conducir la electricidad en dispositivos electrónicos. La fabricación de paneles solares transparentes y flexibles o de wearables (dispositivos y accesorios inteligentes que se llevan puestos, pues se colocan directamente en la piel o van incorporados en prendas de vestir) se perfilaban ya entonces como posibles aplicaciones del GraphExeter.

Ahora, en un artículo publicado esta semana en la revista Scientific Reports, los mismos autores profundizan en las características de este hermano del grafeno y aseguran que es capaz de resistir condiciones ambientales extremas, como temperaturas muy altas (de 150º C y hasta 620º C en el vacío) y una humedad del 100% durante 25 días, con lo que sus usos potenciales podrían ampliarse a más campos.






Ilustración de un dedo tocando el material GraphExeter. MONICA CRACIUN/SAVERIO RUSSO

«GraphExeter conduce la electricidad 1.000 veces mejor que el grafeno», asegura a este diario Saverio Russo, que confirma que el material inventado por su equipo ya ha salido del laboratorio y está siendo utilizado en la fabricación de diversos prototipos.

Sin embargo, debido a los contratos de confidencialidad que han firmado, no puede revelar todavía «ni los productos que se están desarrollando ni las compañías» que trabajan con el material que ha inventado. «Dé rienda suelta a su imaginación y lo que se le ocurra, no estará muy lejos de la realidad», propone.

«Los manuales de instrucciones de las televisiones LCD y LED normalmente advierten que la vida útil del producto puede acortarse cuando se utiliza en entornos con humedad o temperaturas muy altas. Una de las razones principales por las que esto ocurre es porque se degradan los materiales transparentes y que conducen la electricidad usados en la actualidad. Simplemente, sustituyendo estos materiales por GraphExeter, estos productos serían más resistentes en entornos con duras condiciones, como humedad del 100% y temperaturas de hasta 600ºC», añade.

Además de alargar la vida de pantallas y productos electrónicos en entornos domésticos, como cocinas, baños o terrazas, y de aumentar la eficiencia de paneles solares y su resistencia a las condiciones climáticas adversas, el investigador subraya que «ambientes extremos como los que es capaz de soportar GraphExeter también se dan en diversas plantas industriales, por ejemplo en las centrales nucleares».

Asimismo, propone, su material podría resultar muy útil en el sector espacial, donde los componentes deben soportar condiciones extremas. «Por ejemplo, ¿no sería fantástico investigar la actividad del Sol cada vez más cerca de él? Harían falta detectores fabricados con materiales que pudieran resistir en ambientes muy duros. GraphExeter, que ya es compatible con el carburo de silicio (SiC), un material semiconductor muy usado en la actualidad para alimentar dispositivos electrónicos, es un candidato excelente para impulsar la exploración espacial», señala.

Los ingredientes de GraphExeter

«Para fabricar GraphExeter necesitamos grafeno y unas moléculas denominadas FeC13», explica Russo. Estas moléculas mejoran la conductividad del grafeno sin alterar su transparencia. Por lo que respecta a los costes de producción, sostiene que «son similares a los del grafeno e inferiores al precio del óxido de estaño e indio, que es el material transparente más utilizado para conducir la electricidad en los dispositivos actuales».

Uno de los principales inconvenientes del óxido de estaño e indio, menos flexible que el GraphExeter, es que sus reservas en la naturaleza son limitadas y, debido a la gran demanda que hay para fabricar dispositivos electrónicos, se calcula que podrían llegar a agotarse a lo largo de esta década.

FULLERENOS PARA UN MATERIAL CON MÁS DUREZA QUE EL DIAMANTE

El grafeno y los materiales desarrollados a partir de él, como el mencionado GraphExeter, no son los los únicos con propiedades asombrosas que están siendo inventados en los laboratorios inspirándose en la naturaleza. Pero simplificar y abaratar el proceso para producirlos a gran escala sigue siendo uno de los retos en el campo de la ciencia de los materiales. Recientemente, un equipo de investigadores rusos anunció que habían desarrollado un método para acelerar la producción industrial del fullerite, un material que supera en dureza al diamante, y encabeza la lista de los denominados materiales ultraduros. Se trata de un polímero fabricado con fullerenos, unas moléculas esféricas compuestas por átomos de carbono que fueron descubiertas en la naturaleza en 1985. Según explicaron en la revista Carbon, han logrado sintetizar este material mediante una técnica que permite producirlo a temperatura ambiente y a baja presión. Los investigadores pertenecen a dos centros rusos, el Technological Institute for Superhard and Novel Carbon Materials, en Troitsk, y el Institute of Physics and Technology de Moscú. Según detallan, sintetizarlo en grandes cantidades era muy complicado debido a la gran presión que requería el proceso, 13 gigapascals (GPa), o 130.000 veces la presión atmosférica, para que la reacción comenzara, pues no disponen de maquinaria capaz de ejercer tal presión a gran escala. Pero comprobaron que si añadían a la mezcla disulfuro de carbono (CS2), se aceleraba la síntesis de este material, incluso, aunque la presión fuera de sólo 8 GPa. Y si anteriormente, cuando la presión era de 13 GPa el proceso requería una temperatura de unos 820ºC, ahora lo han logrado hacer a temperatura ambiente.
--------------
Imagen
----------------

Avatar de Usuario
Carina II
Mensajes: 34169
Registrado: Mar Nov 18, 2008 4:42 am
Ubicación: Chávez vive, la lucha sigue.

Notapor Carina II » Lun Mar 30, 2015 5:20 pm

http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/201 ... grafeno_hr

Cuáles son las ventajas de los nuevos bombillos de grafeno

Redacción
BBC Mundo


9 horas



Desde que el grafeno fue descubierto en 2004, se le han estado atribuyendo propiedades milagrosas con un sinfin de posibles usos que van desde revolucionar la electrónica hasta la medicina.

Sin embargo, ver las aplicaciones de este material, que es más duro que el diamante, con mayor conductividad eléctrica que el cobre y tan flexible como el caucho, ha resultado ser un proceso complicado.

Uno de los problemas que los científicos han enfrentado es que esas propiedades "milagrosas" sólo han podido ser demostradas a una escala minúscula.


Ahora, en el Reino Unido, se anunció que se pondrá a la venta un bombillo hecho con grafeno, en lo que sus creadores consideran es el primer producto comercial viable que usa en el país el material formado por carbono puro.

El bombillo contiene una LED (del acrónimo en inglés LED: light-emitting diode o diodo emisor de luz) en forma de lámina recubierta en el material y fue diseñado en la Universidad de Manchester, precisamente el lugar donde fue descubierto.

Se dice que recortará el uso de energía en un 10%, durará más tiempo por su conductividad y se espera que tenga un precio más bajo que algunos de los bombillos de LED que llegan a costar US$22.

En declaraciones a la BBC el profesor Colin Bailey, vicerector de la Universidad de Manchester, aseguró que "los costos de fabricarlos son menores y utiliza componentes cada vez más sostenibles".

----------------------------------------------------------

¿Qué es el grafeno?

?Es una sustancia de carbono puro, que existe como una lámina de un átomo de espesor

?Los átomos están dispuestos en una estructura de panal de abeja de dos dimensiones

?El descubrimiento de grafeno fue anunciado en 2004 por la revista Science


?Es cerca de 100 veces más fuerte que el acero; conduce la electricidad mejor que el cobre


?Podría sustituir al silicio en la electrónica


?Aproximadamente un 1% de grafeno puede convertir al plástico en conductor de electricidad


--------------------------------------------------------------

Aviones y autos

El grafeno fue descubierto en 2004 por los científicos de origen ruso Andre Geim y Konstantin Novoselov en la Universidad de Manchester.


El trabajo los hizo acreedores del Premio Nobel de Física y generó una enorme expectativa por sus posibilidades.

Muchos creen que reemplazará completamente el uso de silicio y cambiará el futuro de las computadoras y otros dispositivos para siempre.

En ese sentido ha sido objeto de una competencia global con China liderando la carrera como el país con más patentes asociadas con el material y el gigante surcoreano de la electrónica Samsung con la empresa con más registros a su nombre.

No queriéndose quedar atrás el Reino Unido inauguró este mes en la misma Universidad de Manchester el Instituto Nacional de Grafeno con una inversión del gobierno británico de cerca de US$56 millones y US$34 millones adicionales otorgados por el Fondo de Desarrollo Regional de Europa.

El ministro de Hacienda de Reino Unido, George Osborne, declaró que esperaba que su país aventajara a la competencia asiática para establecerse como líder en el uso de la tecnología.

Y más de 35 compañías a nivel mundial ya están asociadas con la Universidad de Manchester en el desarrollo de proyectos.

Su reto es desarrollar otros usos prácticos y comerciales, incluyendo carrocerías de autos y fuselajes más ligeros y más fuertes y dentaduras postizas.

Mientras tanto, el material ya se ha sido incorporado en algunos productos como raquetas de tenis y esquís.
--------------
Imagen
----------------

Avatar de Usuario
Carina II
Mensajes: 34169
Registrado: Mar Nov 18, 2008 4:42 am
Ubicación: Chávez vive, la lucha sigue.

Notapor Carina II » Lun Mar 30, 2015 5:26 pm

Hablan de las mil y una maravillas del grafeno, pero no he escuchado que ya vendan algo con ese material...
--------------
Imagen
----------------

Avatar de Usuario
Carina II
Mensajes: 34169
Registrado: Mar Nov 18, 2008 4:42 am
Ubicación: Chávez vive, la lucha sigue.

Notapor Carina II » Jue Abr 21, 2016 6:39 am

¿Lo que muestra Trapiello será de grafeno???

https://twitter.com/TrapieLLo/status/722990465180528640
--------------
Imagen
----------------


Volver a “Ciencia, Internet, Software Libre, etc.”

¿Quién está conectado?

Usuarios navegando por este Foro: No hay usuarios registrados visitando el Foro y 3 invitados