En los últimos años se ha prestado mucha atención al supermaterial grafeno. Pero ¿qué es el grafeno? Bueno, imaginemos una sustancia que es 200 veces más fuerte que el acero, pero 1000 veces más ligera que el papel.
En 2004, dos científicos de la Universidad de Manchester, Andrei Geim y Konstantin Novoselov, “jugaron” con grafito. Sí, lo mismo que encuentras en la punta de un lápiz. Tenían curiosidad sobre el material y querían saber si se podía quitar en una sola capa. Entonces encontraron una herramienta inusual: cinta adhesiva.
"Se coloca [la cinta] sobre grafito o mica y luego se retira la capa superior", explicó Heim a la BBC. Escamas de grafito salen despedidas de la cinta. Luego dobla la cinta por la mitad y pégala a la hoja superior, luego sepáralas nuevamente. Luego repites este proceso 10 o 20 veces.
“Cada vez los copos se descomponen en copos cada vez más finos. Al final, quedan escamas muy finas en la cinta. Disuelves la cinta y todo se disuelve”.
Sorprendentemente, el método de la cinta funcionó de maravilla. Este interesante experimento condujo al descubrimiento de escamas de grafeno de una sola capa.
En 2010, Heim y Novoselov recibieron el Premio Nobel de Física por su descubrimiento del grafeno, un material compuesto por átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal, similar a la malla de gallinero.
Una de las principales razones por las que el grafeno es tan sorprendente es su estructura. Una sola capa de grafeno prístino aparece como una capa de átomos de carbono dispuestos en una estructura reticular hexagonal. Esta estructura de panal de escala atómica le da al grafeno su impresionante fuerza.
El grafeno también es una superestrella eléctrica. A temperatura ambiente conduce la electricidad mejor que cualquier otro material.
¿Recuerdas esos átomos de carbono que discutimos? Bueno, cada uno tiene un electrón extra llamado electrón pi. Este electrón se mueve libremente, lo que le permite conducir la conducción a través de múltiples capas de grafeno con poca resistencia.
Una investigación reciente sobre el grafeno en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha descubierto algo casi mágico: cuando se gira ligeramente (sólo 1,1 grados) dos capas de grafeno desalineadas, el grafeno se convierte en un superconductor.
Esto significa que puede conducir electricidad sin resistencia ni calor, lo que abre interesantes posibilidades para la futura superconductividad a temperatura ambiente.
Una de las aplicaciones más esperadas del grafeno es en las baterías. Gracias a su conductividad superior, podemos producir baterías de grafeno que se cargan más rápido y duran más que las modernas baterías de iones de litio.
Algunas grandes empresas como Samsung y Huawei ya han tomado este camino, con el objetivo de introducir estos avances en nuestros dispositivos cotidianos.
“Para 2024, esperamos que haya en el mercado una gama de productos de grafeno”, dijo Andrea Ferrari, directora del Centro de Grafeno de Cambridge e investigadora de Graphene Flagship, una iniciativa dirigida por European Graphene. La empresa invierte mil millones de euros en proyectos conjuntos. proyectos. La alianza acelera el desarrollo de la tecnología del grafeno.
Los socios de investigación de Flagship ya están creando baterías de grafeno que proporcionan un 20 % más de capacidad y un 15 % más de energía que las mejores baterías de alta energía actuales. Otros equipos han creado células solares basadas en grafeno que son un 20 por ciento más eficientes a la hora de convertir la luz solar en electricidad.
Si bien hay algunos productos iniciales que han aprovechado el potencial del grafeno, como los equipos deportivos Head, lo mejor está por llegar. Como señaló Ferrari: “Hablamos de grafeno, pero en realidad estamos hablando de una gran cantidad de opciones que se están estudiando. Las cosas van en la dirección correcta”.
Este artículo ha sido actualizado utilizando tecnología de inteligencia artificial, verificado y editado por editores de HowStuffWorks.
El fabricante de equipamiento deportivo Head ha utilizado este sorprendente material. Su raqueta de tenis Graphene XT afirma ser un 20% más ligera con el mismo peso. ¡Esta es una tecnología verdaderamente revolucionaria!
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Hora de publicación: 21-nov-2023