¿Qué es el grafeno? (I)

Pues en principio no es más que grafito normal, un material extremadamente barato y abundante en la naturaleza.

Y usted lo conoce además, el grafito es la sustancia simple de la que está hecha la mina de los lápices que utilizamos a diario.

Eso sí, este nuevo material tiene una peculiaridad. Es extremadamente delgado. No. Es más que eso. Porque se trata de una lámina del grosor de un solo átomo.


Para que se hagan una idea de las dimensiones de las que les estoy hablando, les diré que, en un milímetro de grafito cabrían tres millones de capas de grafeno, una encima de otra. Increíble, pero cierto.

Cierto y posible. Por eso les han concedido el Nobel, entre otras razones.

Una estructura bidimensional plana, de un átomo de carbono de grosor, densamente empaquetados en una red cristalina de configuración hexagonal, o sea, en forma de panal de abeja.

Desde el punto de vista químico los átomos de carbono están unidos por enlaces covalentes formados a partir de la superposición de los orbitales híbridos sp² de los carbonos enlazados.

Un tipo de enlace que le conferirá unas especiales y extraordinarias propiedades.

¿Cómo se obtiene el grafeno?

Es una buena pregunta ¿Cómo se puede llegar a tener una lámina que esté formada por una única capa de átomos? ¿Qué sofisticado instrumento de laboratorio lo consigue? Es más, ¿puede existir algo tan delgado?

Lo cierto es que, hasta que los actuales nobeles lo consiguieron, pocos apostaban porque las respuestas a las preguntas fueran positivas.

Pero gracias a ellos sabemos que, no sólo este material es estable, sino que, el instrumento para producirlo es de lo más, perdonen la expresión, de lo más cutre.

Las primeras muestras de este material que hoy asombra al mundo, la obtuvieron mediante un procedimiento extremadamente simple.

Sencillamente iban retirando con un trozo de cinta adhesiva, las capas de la superficie de un pequeño bloque de grafito.

Como pueden ver el método sorprende por su sencillez conceptual. Ir separando capas de átomos de carbono del grafito, hasta lograr una sola aislada. Eso es el grafeno. Un material revolucionario por su propiedades y aplicaciones.

¿Qué propiedades tiene el grafeno?

Entre las sorprendentes propiedades físicas más destacadas de este carbono en configuración plana se encuentran:

1.- Una alta conductividad térmica, que supera a la de cualquier otro material conocido.

2.- Gran resistencia, del orden de unas 200 veces mayor que la del acero.

3.- Más flexible que la fibra de carbono.

4.- Goza de una alta conductividad eléctrica, comportándose tan eficaz como el cobre, Cu (s). Es decir, necesitaría menos energía eléctrica para realizar la misma tarea que el silicio, Si (s). Y generaría un menor efecto Joule, ya que se calentaría menos al conducir los electrones.

5.- Alta elasticidad y dureza.

6.- Gran capacidad para soportar la radiación ionizante.

7.- Es casi completamente transparente y tan denso que ni siquiera el helio, He (g), el átomo de gas más pequeño, puede atravesarlo.

Entre las propiedades químicas destaca el hecho que pueda reaccionar con otras sustancias para formar nuevos compuestos químicos con diferentes y novedosas propiedades.

Una reactividad que dota a este material de un gran potencial de desarrollo. (Continuará)