martes, 10 de noviembre de 2015

El grafito - El grafeno

GRAFITO
En su estructura, el grafito cuenta con átomos de carbono que desarrollan un trío de enlaces covalentes en un único plano, a un ángulo de ciento veinte grados. Por eso, tiene una estructura con forma de hexágono.Junto a los fullerenos y los diamantes, el grafito es una de las formas que poseen al otro pía en las que puede aparecer el carbono. Se halla en reservas y depósitos de la naturaleza, aunque además se puede producir de forma artificial. ChinaBrasil e India son los mayores productores mundiales de grafito.El grafito se utiliza en la fabricación de diversos elementos. Al ser un material refractario, se utiliza en la producción crisoles y ladrillos. También se emplea como lubricante sólido y es conductor de electricidad.Si se lo combina con una pasta, el grafito permite la producción de lápices y de unos discos similares a los de vinilo. El grafito incluso se utiliza en los reactores nucleares y en la fabricación de arandelaspistones y otros objetos que se utilizan en el ámbito de la ingeniería.En el caso de los lápices, se trata de una mezcla de grafito natural que se pulveriza y de arcilla. Esta mezcla se hornea para que adquiera la dureza necesaria.En concreto, además de todo lo subrayado, podemos exponer que nos encontramos con dos tipos claramente diferentes de grafito. Así, en primer lugar, está el llamado grafito natural que es aquel que comenzó a explotarse a mediados del siglo XVI cuando se produjo el descubrimiento de la primera mina de este material que era desconocido hasta ese mismo momento.Dicho elemento, que en su origen también se conoció como plombagina por su color parecido al plomo, se caracteriza fundamentalmente por el hecho de que está conformado por agregados de tipo cristalino. No obstante, a esta seña de identidad habría que añadir también el que presenta diversas impurezas y el que cuenta con imperfecciones en lo que respecta a su forma.En segundo lugar, nos encontramos con el conocido grafito sintético que se identifica por ser carbón de clase grafítico. A principios del siglo XX fue cuando, por primera vez, se preparó este tipo de material que desde luego marcó un antes y un después en el mundo de las aplicaciones del grafito y es que este abría el abanico de posibilidades.Asimismo hay que subrayar que es frecuente que en dicho campo se haga mención al término de grafito Acheson. Una denominación bajo la cual se encuentra el grafito sintético puro que es elaborado a partir de someter a altas temperaturas el carburo de silicio. Edward Goodrich Acheson, que comenzó a trabajar en esta línea en el año 1893, fue quien descubrió este proceso y su consiguiente resultado.La palabra grafito, en otros sentidos, permite referirse al texto o a la ilustración creados a mano en tiempos antiguos. El término, por otra parte, nombra a aquellos letreros o carteles que se inscriben de manera circunstancial en una pared.







GRAFENO¿Que es?Es una alotropia del carbono; la cual consiste en un teselado hexagonal plano (como un panal de abeja) formado por enlaces covalentes de átomos de carbono. Es una lamina bidimensional aunque puede adoptar diversas formas tridimensionales como se verá más adelante.




El grafeno es un material completamente nuevo, no sólo es el material más delgado jamás obtenido sino también el más fuerte. El Grafeno conduce la electricidad tan bien como el cobre y como conductor de calor “supera a todos los materiales conocidos”. Además, es casi completamente transparente.EstructuraEl grafeno perfecto se constituye exclusivamente de celdas hexagonales; las celdas pentagonales o heptagonales son defectos. Ante la presencia de una celda pentagonal aislada, el plano se arruga en forma cónica; la presencia de 12 pentágonos crearía un felereno. De la misma forma, la inserción de un heptágono le daría forma de silla. Los nanotubos de carbono de pared única son cilindros de grafeno.El compendio tecnológico de la IUPAC establece: "anteriormente, se han utilizado para el término grafeno descripciones como capas de grafito, capas de carbono u hojas de carbono... no es correcto utilizar, para una sola capa, un término que incluya el término grafito, que implica una estructura tridimensional. El término grafeno debe ser usado sólo cuando se trata de las reacciones, las relaciones estructurales u otras propiedades de capas individuales". En este sentido, el grafeno ha sido definido como un hidrocarburo aromático policíclico infinitamente alternante de anillos de sólo seis átomos de carbono. La molécula más grande de este tipo se constituye de 222 átomos; 10 anillos de benceno.

Los átomos de carbono forman dos tipos de sólidos estables con propiedades físicas muy diferentes; el diamante y el grafito. La diferencia es causada por la forma en que los átomos se ordenan a nivel microscópico. En el diamante -uno de los materiales más duros que existen- los átomos de carbono forman una malla tridimensional, entrelazada y compacta. En el grafito, mucho más blando, los átomos se ordenan en estructuras hexagonales similares a las de un panal de abejas. Esas celdas están fuertemente enlazadas por los costados,vo así un nuevo material, constituido por una sola capa bidimensional de carbono, con propiedades físicas muy diferentes a las del grafito volumétrico. El espesor de una capa de grafeno es tal que un solo gramo bastaría para cubrir totalmente un campo de fútbol.










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