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Grafeno

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by

Alejandro Fernandez

on 7 April 2016

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Transcript of Grafeno

Origen del material.
Proceso de obtención.
Existen varias formas de producir grafeno. La cinta adhesiva (exfoliación mecánica) fue el método que utilizó Geim para aislarlo por primera vez y puede servir para algunos experimentos, pero no es un método válido para la industria. Básicamente se comercializa de dos maneras: en formato lámina y en polvo
Características del grafeno
Alta conductividad térmica y eléctrica.
Semiconductor.
Alta elasticidad y dureza.
Resistencia (el material más resistente del mundo).
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.
Impacto medioambiental del grafeno.
Investigacion y futuro del grafeno
Productos fabricados a partir de el
Desalinizacion del agua.
Telemetria corporal.
Baterias.
Energia solar.
Composites.
Sensores.
Chips.
Aleaciones.
Cristales inteligentes.
Conexiones neuronales.
Ropa inteligente.
Grafeno
· Alotropo del carbono
· Teselado hexagonal plano, formado por átomos de carbono y enlaces covalentes
· Aunque fue sintetizado por primera vez en 2004, saltó a la fama en 2010 cuando sus descubridores, los investigadores de origen ruso Andre Geim y Konstantin Novoselov recibieron el Premio Nobel de Física
Grafeno en lamina:
Para producirlo no se utiliza grafito, sino gas metano, que se transforma mediante una tecnología denominada deposición química en fase vapor : “Es una de las grandes ventajas, pues no dependemos de ningún producto mineral”.

“Se realiza en un reactor CVD donde se introduce un gas con carbono. Mediante la aplicación de energía se depositan los átomos de carbono sobre un substrato metálico. El siguiente paso es transferir la lámina de grafeno al substrato final que puede ser un polímero, vidrio, silicio u otros, dependiendo de la aplicación”, explica
Grafeno en polvo
El grafeno en polvo se utiliza en aplicaciones que requieren un material más barato, como composite para construcción. Lo más frecuente es mezclarlo con otros materiales. El proceso de producción de grafeno en polvo básicamente parte del grafito como materia prima y consiste en realizar una oxidación y un proceso de ultrasonificación para separar las pequeñas láminas de grafeno que componen el grafito. Sus propiedades no son tan buenas como el grafeno en lámina y conduce peor la electricidad.

Grafeno artificial
Este nuevo material es fabricado colocando y moviendo moléculas de óxido de carbono sobre una superficie de cobre, y aunque es más costoso de producir, permite manipular las propiedades del grafeno con mayor precisión, ya que éste cuenta con mayor pureza que la que se obtiene en el grafeno original.
soporta la radiacion ionizante
es muy ligero, como la fibra de carbono, pero mucho mas flexible.
tiene menor efecto Joule.
consume menos electricidad para una misma tarea que el silicio.
Aleaciones:
Con el oro, plata, cobre o aluminio, el grafeno ya ha demostrado que mejora incluso las propiedades de las mejores materias primas del mundo cuando se hace una aleación con él o se unen con el mismo.
Ropa inteligente
Los hilos basados en óxido de GRAFENO tienen una gran capacitancia (propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga eléctrica) que harán que la ropa recopile y envíe, mediante dispositivos y sensores externos e internos, información wireless, con sensores, externos e internos, también para análisis de elementos electro químicos externos on-line, para medir la contaminación y radiactividad en cualquier lugar.
Baterias
Las baterías de grafeno duran hasta cuatro veces más que las de hidruro metálico y el doble que las de iones de litio. Además, se pueden cargar en apenas ocho minutos, tras los cuales se puede recorrer una distancia de 1.000 kilómetros. Pero no sólo eso, sino que este material reduce a la mitad el peso de las baterías conocidas hasta el momento.
Chips
IBM ha creado un chip de grafeno funcional, que multiplica la potencia de los actuales (sólo de silicio) por 10.000 y la velocidad casi por 4, llegando a los 100GHz.

En realidad, se trata de un chip fabricado con silicio, pero recubierto con grafeno. Éste funciona como receptor de radio (muy amplificada, como hemos apuntado al principio multiplica la potencia x 10.000)
En una de las primeras investigaciones sobre este tema, científicos de la la facultat de ingenieria de la Universidad de California en Riverside (Estados Unidos) han descubierto que las nanopartículas de grafeno son muy móviles en lagos o arroyos y, por lo tanto, susceptibles de causar impactos ambientales negativos en caso de vertido.
Cristal fotovoltaico (alta eficiencia, opticamente durable y versatil)
Cristal de television LCD (Formato grande, super fino, sin marco)
Cristales interactivos ( tactil, interactua con dispositivos electronicos)
dispositivos portatiles (tactiles, resistentes, ultra ligeros muy finos)
Cristal fotosensible.
Empresas.
Nacionales:

Graphenea
: situada en Guipúzcoa y fundada en 2010 es una de las empreas mas competitivas a nivel europeo, que destaca actualmente por el proyecto para la automatización de la produccion de laminas de grafeno.
Graphenano.
Avanzare.
Granph nanotech
Internacionales:
XG Sciences
Precios
El Grafeno es un producto muy caro de fabricar a causa de la dificultad de producirlo a gran escala y por culpa de esto aumenta el precio de venta al publico.
4 laminas de 10mm x 10 mm: 48$
utilizadas para la creación de microchips.
Bote de 250ml de oxido de grafeno disuelto en agua. 4mg/ml 1g
Se procesa químicamente para obtener laminas de grafeno.
99$

Bote de un gramo de grafeno en polvo
150$
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