Grafeno

Sin duda, uno de los nanomateriales que más ha llamado la atención en los últimos años es el grafeno. Las propiedades que este material presenta han llevado a que se publiquen una gran cantidad de artículos y que existan compañías que se dediquen a vender grandes volúmenes de grafeno en diferentes presentaciones. Pero, ¿en realidad qué es este material? Todos hemos utilizado un lápiz y la punta de este objeto está hecha principalmente de grafito. La estructura atómica del grafito se puede ver como varias laminas de carbono una sobre otra. Si sólo tomáramos una de estas láminas, el material se conoce como grafeno.


A mediados del siglo XIX, se empezó a experimentar con el grafito para estudiar su estructura atómica. Sin embargo, fue hasta 1948 que, con ayuda de un microscopio TEM, se pudo observar con más detalle la estructura del grafito hasta poder observar las monocapas que lo conforman. En 1962, fue cuando se acuñó el término grafeno, y apuntaba a la posible existencia del material. Es importante mencionar que hasta ese momento, la existencia de materiales 2D era prácticamente imposible. Además, no era posible observar con seguridad materiales en dos dimensiones. Lo más interesante en la historia del grafeno es cuando se logró su aislamiento y caracterización en el año 2004. Dos científicos, Andre Geim y Konstantin Novoselov, lograron aislarlo mediante un proceso que llamaron, en inglés, micromechanical cleavage o Scotch tape technique, el cual consistía en colocar grafito en una cinta adhesiva y estar continuamente exfoliándolo. Con este trabajo, ambos científicos recibieron el premio Nobel de Física en 2010.


Como se ha mencionado previamente, las características del grafeno lo hacen un material con una gran cantidad de potenciales aplicaciones. Entre las principales propiedades, podemos mencionar las siguientes:


· Alta conductividad térmica.

· Alta conductividad eléctrica.

· Alta elasticidad y flexibilidad.

· Alta resistencia: es aproximadamente 200 veces mas fuerte que el acero.


Éstas y otras propiedades han hecho del grafeno uno de los materiales a los cuales se le destinan más recursos para su investigación e industria. Sólo para darnos una idea, en el 2014, China ya tenía una producción anual de hojas de grafeno que excedían las 400 toneladas y los 110,000 metros cúbicos en películas. Algunas de las aplicaciones comerciales del grafeno son en pinturas anticorrosivas, películas térmicas, sensores, en algunos paneles táctiles de teléfono móvil, etc. Además, algunas de las potenciales aplicaciones del grafeno apuntan a la creación de nanodispositivos para aplicaciones biomédicas, como nanosensor en supercapacitadores, nanocables, etc.



Sin duda alguna, el grafeno es un material que llegó para quedarse con nosotros por largo tiempo. Las nuevas aplicaciones que se van encontrando, el incremento en su investigación y producción son prueba de ello. Además, abrió un campo para la exploración de nuevos materiales en 2 dimensiones como son el borofeno y el siliceno.

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