Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Revolució tecnològica: el grafè

No description
by

Andy Valenzuela Lorenzo

on 8 May 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Revolució tecnològica: el grafè

Treball de Recerca Revolució tecnològica:
El grafè Objectius 1-Obtenir un coneixement sobre el grafè:
Qui el va descobrir?
Quan i com es va descobrir?
Quines són les seves propietats?
Quines són les futures aplicacions?
2-Experimentar sobre algunes de les propietats del grafè.
3-Obtenir un coneixement bàsic sobre el carboni. Carboni Grafè Experiència Aplicacions Conclusions Agraïments Llavors, quins seran els apartats que veurem durant la presentació? Història del carbó Va ser descobert per part del xinesos. s. XII a.C. El carbó era el combustible primordial i suposa una revolució industrial a Europa. Més tard és substituït pel carbó de coc. s. XVIII Desenvolupament de plantes elèctriques , maquinas de vapor i siderurgia. A més, el carbó s'aplica al ferrocarril i vaixell de vapor. s. XIX Es comença a substituir pel petroli. s. XX Si el grafè és un material amb fascinants propietats, llavors, per a què es podria aplicar? Elèctronica Energia Bateries Biologia i medicina Altres aplicacions Transistors IBM, Samsung i Barristor han aconseguit fer un transistor de grafè que arriba al 300GHz.

On s'aconseguiria:
Ordinadors ultra ràpids.
Transmissió d'informació 1000 vegades més ràpid. Discs durs Més capacitat d'emmagatzematge.
Serien més petis i lleugers. Electrònica impresa Es fabricaria tintes de grafè per:
Impressió de circuits.
LED's orgànics.
Cèl·lules fotovoltàiques orgàniques.
Impressió antenes RFID. Antenes RFID És la indentificació per radiofreqüència.
Passarien de com a màxim 956 MHz a 300GHz.
S'aconseguiria:
Identificació de productes més sotisficat i més amb prestacions.
Connexió Wi-Fi més ràpida Dispositius Mòbils, TV i tablets amb pantalles tàctils flexibles.
Càmeres de visió nocturna. Energia renovable El grafè seria aplicat com a:
Recolector d'energia solar
Fotodetector.
Cèl·lula fotovoltaica orgànica Cèl·lules fotovoltaiques orgàniques Són cèl·lules flexibles i transparent. L'avantatge és que són fàcils de produir, lleugeres i s'obté energia ultra barata.
Aquestes serien aplicades per:
Revestiment d'estructures. Per exemple, edificis, vaixells, avions, etc.
A la pintura.
Fabricació de cortines.
Dispositius electrònics amb més autonomia. Uns investigadors de California estan millorant les bateries ió-liti actuals aplicant-hi silici i grafè. Bateries amb silici i grafè Bateries ió-liti Densitat d'energia de 180 W·h/kg.
Densitat de potència de 325 mAh.
Vida útil de 300-500 cicles de carga/descàrrega. Bateries amb silici i grafè Densitat d'energia de 525 W·h/kg.
Densitat de potència de 1250 mAh
Vida útil de 5000 cicles de carga/descàrrega. Bateries de silici i grafè Serien aplicades per a:
Cotxes elèctrics. Passarien de 150km d'autonomia fins als 500km.
Dispositius electrònics. Tindrien una autonomia d'una setmana. Avantatges de la bateria Disminució dels costos de producció.
Estalvis en inversió.
Augment de la producció. Si el grafè està fet de carboni i el cos humà està compost per un 20% de carboni, llavors, es podria aplicar grafè al nostre cos? Sensors d'alta capacitat L'objectiu d'aquests sensors és:
Obtenir més informació de la cèl·lula.
Entendre el funcionament del cervell.
Estudiar les reaccions de la cèl·lula davant medicaments i malalties. Sensor per dents L'objectiu d'aquest sensor és:
Detectar qualsevol malaltia a temps.
Aconseguir saber el tipus de patologia.
Detectar bacteris de forma individual.
L'avantatge és que no suposa perill, ja que està fet de proteïnes amb combinació de grafè. Dispositius nanomecànics La finalitat d'aquest dispositiu és detectar molècules individuals. Efecte antibacterià Es va observar que les bacteries no creixen sobre la làmina de grafè.
Llavors, s'esta investigant:
Fabricació d'embenats antibacterians.
Envasos d'aliments. També s'esta investigant per:
La fabricació de mùscul artificial.
Ossos de grafè.
Implants neuronals.
Retines artificials. Additiu combustible d'avions La finalitat és aconseguir:
Eficiència dels motors.
Augment de potència.
Reducció de la contaminació. L'exèrcit Es fabricarien armilles antibales que serien:
Molt lleugeres.
Més flexibles i resistents.
S'obtindria informació a temps real sobre l'estat del soldat. Estructura del carboni 6 protons + 6 neutrons. 6 electrons, 4 són lliures per enllaçar-se. Estat fonamental Excitació d'un electró de l'obirbital 2s al 2p Hibridació Diamant Hibridació sp3.
Cada àtom té 4 enllaços.
Estructura tetraèdrica.
És estable. Al·lotropies del carboni Diamant cúbic Estructura habitual del diamant Diamant hexagonal Formats per l'impacte de meteorits.
Trobat el 1967 a Arizona, USA. Grafit Hibridació sp2.
Cada àtom té 3 enllaços, 1 de lliure.
Enllaços covalent.
Enllaços de làmines per forces de Van Der Walls i interaccions entre els orbitals π.
És feble.
Van Der Walls ~ pont d`hidrogen.
Té dues formes d'apilament. Grafit hexagonal Grafit romboèdric Fullereno Hibridació intermedia entre sp2 i sp3.
Combinació entre pentàgons i hexàgons.
Forma de pilota de futbol.
Descobriment en l'espai interestel·lar. C60 Nanotub Hibridació intermedia entre sp2 i sp3.
Forma de tub.
Poden ser monocapa i multicapa Grafè Grafè, simetria és hexagonal.
Grafino, simetria no és hexagonal.
Tres tipus diferents: alfa (α), beta (β) i 6,6,12. Grafè α-grafino β-grafino 6,6,12-grafino Inici de la seva investigació. Primer terç s. XX Primer experimentador és Phill Wallace. 1947 El grafè el consideren un material inestable tèrmicament. Es deixa d'investigar. Segona meitat s. XX Anomenació del terme "grafè". 1987 Graphene Publicació de Andre Geim i Kostya Novoselov. 2004 Descobriment propietats elèctroniques del grafè. 2005 Premi Nobel de Fìsica, Andre Geim i Kostya Novoselov 2010 Història del grafè Consideracions sobre del grafè Va ser descobert el 2004 i el 2008 comença la primera aplicació.
Passa de 80milions€ el 2008, fins als 80€ el 2009.
IBM i Samsung fabriquen el primer transistor de grafè.
Corea del Sur invertirà 220milions€ per comercialitzar-ho.
Comissió europea farà una inversió de 1.000milions€. Grafè a Espanya Graphenea: fabriquen grafè aplicat a la indústria i la investigació.

Avanzare: desenvolupen nanomaterials, nanocomposites i nanopartícules. Obtenció Objectius 1-Suficient qualitat.
2-Quantitats considerables.
3-Poca inversió econòmica. Tipus d'obtencions Exfoliació mecànica Mètode senzill i barat.
Objectiu: observar i estudiar les làmines.
Qualitat de grafè baixa.
Material: cinta adhesiva i grafit. Resultat Sons ultrasònics Mètode senzill i barat.
Objectiu: obtenir làmines d'un àtom d'espessor.
Qualitat alta de grafè.
Material: manca de productes químics perjudicials.
-Aigua
-Alcohol
-Àcid orgànic diluït CVD Mètode complex i car.
Objectiu: producción en masses del grafè.
Qualitat alta de grafè.
Material: presència compostos químics.
-Etanol o metà
-Coure
-Àcid Professorat Emilio Llorente: per el seu esforç i la dedicació que ha tingut amb nosaltres per fer del nostre treball de recerca una bona investigació. ¡Moltes gràcies!

Rosa Ardiaca: per haver-nos donat motivació durant tot el 2n curs de Batx. Investigadors de la ICFO Míriam Martí: per ajudar-nos aconseguir un investigador que ens pugui ajudar a fer l'experiència.

Ivan Nikitsky: gràcies a ell van poder fer l'experiència a la ICFO. Amics Julio Garcia: per ajudar-nos a fer l'animació del fotodetector i editar el vídeo d'aplicacions.

Companys: per estar amb nosaltres y donant-nos motivació cada día. ¡Moltes gràcies a tots! Creixement epitaxial Mètode complex i car.
Objectiu: fabricar circuit integrats.
Qualitat alta de grafè.
Material: manca de productes químics perjudicials.
-Silici Propietats
Mecàniques Mòdul de Young Resistència a la tracció Espessor de la làmina Densitat superficial Transmitància òptica Andy Valenzuela
Khalid Mechdoud
Tutor: Emilio Llorente
Institut Baldidi Guilera
2n A Batx
Curs 2012-2013
El Prat de Llobregat Objectiu Estudiar un fotodetector de grafè.
Mesurar la mobilitat dels electrons del grafè al canviar el nivell d'il·luminació.
Observar el comportament de la resistència i la intensitat. Llei d'Ohm Resistència i resistivitat És l'oposició que presenta un material al pas de corrent elèctrica.
Per saber si té molta oposició, es mira la resistivitat. Voltatge Diferència de potencial que hi ha entre dos punts.
Vam utilitzar dos tipus de voltatge Vsd i Vbg. Intensitat Quantitat de corrent elèctrica que passa per un circuit elèctric en un temps determinat.
La intensitat és de corrent continua, però que variarà per la llum Conductància i conductivitat La conductància és la inversa de la resistència.
La conductivitat és la inversa de la resistivat.
La conductivitat pot ser tèrmica i elèctrica. Mobilitat És la rapidesa amb que un electró pot moure's a través d'un material: és la velocitat per unitat de camp elèctric. Relació amb la intensitat i la conductivitat Conductivitat Intensitat Nivell de Fermi Correspon al nivell energètic més alt ocupat.
La banda de conducció és el nivell energètic més baix.
La banda de valència és el nivell major ocupat d'energia.
La separació entre les dues bandes es diu Bandgap. Simetria de les bandes electròniques Experiència amb el fotodetector Materials Fotodetector de grafè.
Font d'alimentació.
Voltímetre.
Amperímetre.
Llum flourescent.
Màquina de buit parcial. Resultats Visita a la ICFO Conclusió general 1-Obtenir un coneixement del grafè.
Qui el va descobrir.
Quan i com es va descobrir.
Quines són les seves propietats.
Quines són les seves futures aplicacions.
2-Experimentació de les propietats del grafè.
3-Obtenir un coneixement bàsic sobre el carboni. Conclusió de l'experiència Estudiar un fotodetector de grafè.
Mesurar la mobilitat dels electrons del grafè al canviar el nivell d'il·luminació.
Observar el comportament de la resistència i la intensitat.
Full transcript