El grafeno es una estructura laminar plana, de un átomo de grosor, compuesta por átomos de carbono densamente empaquetados en una red cristalina en forma de panel de abeja mediante enlaces covalentes que se formarían a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.
La hibridación sp2 es la que mejor explica los ángulos de enlace, a 120º, de la estructura hexagonal. Como cada uno de los carbonos tiene cuatro electrones de valencia en el estado hibridado, tres de esos electrones se alojarán en los híbridos sp2, formando el esqueleto de enlaces covalentes simples de la estructura y el electrón sobrante, se alojará en un orbital atómico de tipo p perpendicular al plano de los híbridos. La solapación lateral de dichos orbitales es lo que daría lugar a la formación de orbitales de tipo π. Algunas de estas combinaciones, entre otras, darían lugar a un gigantesco orbital molecular deslocalizado entre todos los átomos de carbono que constituyen la capa de grafeno. El nombre proviene de GRAFITO + ENO. En realidad, la estructura del grafito puede considerarse como una pila de un gran número de láminas de grafeno superpuestas. Los enlaces entre las distintas capas de grafeno apiladas se debe a fuerzas de van der waals e interacciones entre los orbitales π de los átomos de carbono. Estructura cristalina del grafito en la que se observan las interacciones entre las distintas capas de anillos aromáticos condensados. En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono-carbono es de aproximadamente 1,42 A. Es el componente estructural básico de todos los demás elementos grafíticos incluyendo el grafito, los nanotubos de carbono y los fulerenos. Esta estructura también se puede considerar como una molécula aromática extremadamente extensa en las dos direcciones del espacio.
PROPIEDADES
La hibridación sp2 es la que mejor explica los ángulos de enlace, a 120º, de la estructura hexagonal. Como cada uno de los carbonos tiene cuatro electrones de valencia en el estado hibridado, tres de esos electrones se alojarán en los híbridos sp2, formando el esqueleto de enlaces covalentes simples de la estructura y el electrón sobrante, se alojará en un orbital atómico de tipo p perpendicular al plano de los híbridos. La solapación lateral de dichos orbitales es lo que daría lugar a la formación de orbitales de tipo π. Algunas de estas combinaciones, entre otras, darían lugar a un gigantesco orbital molecular deslocalizado entre todos los átomos de carbono que constituyen la capa de grafeno. El nombre proviene de GRAFITO + ENO. En realidad, la estructura del grafito puede considerarse como una pila de un gran número de láminas de grafeno superpuestas. Los enlaces entre las distintas capas de grafeno apiladas se debe a fuerzas de van der waals e interacciones entre los orbitales π de los átomos de carbono. Estructura cristalina del grafito en la que se observan las interacciones entre las distintas capas de anillos aromáticos condensados. En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono-carbono es de aproximadamente 1,42 A. Es el componente estructural básico de todos los demás elementos grafíticos incluyendo el grafito, los nanotubos de carbono y los fulerenos. Esta estructura también se puede considerar como una molécula aromática extremadamente extensa en las dos direcciones del espacio.
PROPIEDADES
- Alta conductividad térmica y eléctrica.- Alta elasticidad y dureza.
- Resistencia (200 veces mayor que la del acero).
- 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.
- Soporta la radiación ionizante.
- Es muy ligero, como la fibra de carbono, pero más flexible.
- Menor efecto Joule, se calienta menos al conducir los electrones.
- Consume menos electricidad para una misma tarea que el silicio.
El premio Nobel de Física de 2010 ha ido a parar a manos de los rusos Andre Geim y Konstantin Novoselov por sus trabajos pioneros en el desarrollo del grafeno, un material bidimensional cuyas láminas solo tienen el espesor de un átomo de carbono, y que es considerado por muchos como el más excitante descubrimiento llevado a cabo en la última década en la física del estado sólido.
Aislado por primera vez en 2004, el grafeno se postula como sustituto del silicio para el desarrollo de los semiconductores en los que se sustentarán los futuros ordenadores ultra-rápidos. Por si fuera poco, en 2007, científicos norteamericanos crearon mediante la oxidación del grafeno un nuevo material, tan fino como el papel y tan duro como el diamante. Y en 2008 investigadores de la Universidad de Columbia demostraron empíricamente que el grafeno es el material más fuerte jamás testeado.
Me gusta mucho el blog.No tenia ni idea de eso del grafeno, pero es muy interesante.
ResponderEliminarEsta muy bien la presentacion de formulacion.
Buen fin de semana!
Ya había leído sobre el grafeno y es un tema bastante interesante y que se puede explicar con facilidad. Sólo una cosa..la estructura que tienes ahí puesta es del grafito no? aunque la estructura es la misma la distancia intermolecular en el grafeno varía si no me equivoco.
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