ESTRUCTURA MOLECULAR
La mina de un lápiz (grafito), el diamante y el grafeno son sustancias formadas exclusivamente por carbono. Sin embargo, tanto su aspecto como sus propiedades son completamente diferentes. Entonces, ¿Cuál es la diferencia entre el grafeno y el resto de compuestos de carbono?
El grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en patrón regular hexagonal, similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor. Se considera 100 veces más fuerte que el acero y cinco veces más ligero que el aluminio. La estructura molecular de enlaces covalentes es hexagonal, formada por átomos de carbono en un sólo plano. La estructura del grafito puede considerarse una pila de gran cantidad de láminas de grafeno superpuestas y unidas por fuerzas de Van der Waals.
En el grafeno, cada átomo de carbono dispone de cuatro electrones con los que interacciona con el resto de átomos adyacentes (electrones de valencia). Tres de estos electrones se unen con sendos electrones de los tres átomos de carbono adyacentes.
El grafeno es por tanto un cristal de una única capa de átomos. Los átomos están fuertemente unidos al compartir covalentemente 3 electrones con los carbonos adyacentes. El cuarto electrón de los átomos de carbono se encuentra libre, perpendicular a la placa de grafeno (por encima o por debajo de ella).Es por ello que, cuando hay otras láminas de grafeno cerca, sus electrones libres se unen formando grafito.
PROPIEDADES DEL GRAFENO
¿Crees que el acero es duro? Pues si consiguieras tener una lámina de un átomo de grosor de acero y la comparases con el grafeno podrías comprobar que el grafeno es más de 100 veces más duro. De hecho, el grafeno es más duro que el diamante.
Otra propiedad increíble de este material es su excelente conducción eléctrica ya que casi no se calienta cuando conduce. Es tan sensible a la hora de conducir electrones, que puede generar electricidad al incidirle la luz. Además, se pueden introducir pequeñas modificaciones en la estructura del grafeno para modificar su conductividad a voluntad.
APLICACIONES DEL GRAFENO
Las propiedades del grafeno lo hacen un material idóneo para múltiples aplicaciones en tecnología, sobre todo en electrónica en la fabricación de circuitos integrados. Se supone que las características del grafeno pueden hacer posible construir procesadores mucho más rápidos que los actuales.
El principal problema actual en la aplicación del grafeno es su producción. Actualmente las investigaciones en la producción del grafeno van por la exfoliación del grafito transfiriendo hojas de grafeno desde el grafito.
Entre las aplicaciones potenciales del grafeno se pueden citar como las más interesantes:
• Destilación de etanol a temperatura ambiente para combustible y consumo humano.
• Transistores de grafeno.
• Circuitos integrados más rápidos y eficientes..
• Células solares.
• Desalinazación.