jueves, mayo 6, 2021
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¿Cómo hacer grafeno en casa?

El grafeno es un elemento compuesto por carbono al 100%, muy parecido al grafito. Su nombre se deriva de un intercambio de sufijos en la palabra “grafito”, es decir: se reemplazó “-ito” por “-eno”, tal como se hace para designar los carbonos de enlace doble. Descubre en este artículo cómo hacer grafeno en casa.

¿Cuál es su origen?

El grafeno es un material que despierta mucho interés. Se conoce desde la década de los 30 y a finales de la década de los 40, el canadiense Philip Russell dio con el cálculo de su estructura electrónica de bandas. Sin embargo, tuvieron que pasar varios años para que este material volviera a ser tema de conversación: en 2004, el científico holandés Andréy Geim junto con el ruso-británico Konstantín Novosiólov aislaron el grafeno a temperatura ambiente usando tan sólo cinta adhesiva y por ello ganaron el premio Novel de Física el año 2010; esto despertó el interés por tan curioso material.

¿Cuáles son sus propiedades?

El grafeno es bidimensional y muy ligero, con gran superficie específica que le capacita para autoenfriarse. También tiene una flexibilidad, elasticidad y maleabilidad tales que le permiten estirarse hasta un 10% de modo reversible y doblarse hasta un 20% sin que se rompa. Cualquier superficie sobre la cual se aplique una capa de grafeno tiene menor probabilidad de romperse y más probabilidad de durar.

Aún siendo tan flexible y maleable, posee una dureza y resistencia mayor a la del diamante, e incluso tiene 100 veces mayor resistencia que el acero en igualdades de espesor. Su rigidez le permite soportar grandes esfuerzos con muy mínima deformación. Posee una transparencia mayor a la del vidrio y se cuenta entre los mejores conductores de temperatura, incluso su conductividad térmica es mayor a la del cobre, la plata y el diamante, lo cual le permite soportar corrientes eléctricas de gran intensidad sin que se caliente. Además de esto, posee gran densidad y características de impermeabilidad; tiene propiedades bactericidas, pues inhibe el crecimiento de bacterias, virus y hongos, sin afectar el ADN humano; también fomenta el crecimiento de células y reacciona positivamente combinándolo con otras substancias.

Existen al menos tres formas conocidas: el grafeno reforzado, el cual posee incrustadas barras de refuerzo de nanotubos de carbono, lo que lo convierte en un mejor conductor que el grafeno común; el grafeno moldeado, obtenido a partir de un experimento llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Illinois (UIUC) que buscaba crear formas 3D a partir de láminas de grafeno 2D planas; y el grafeno en aerogel, fabricado a partir de capas de grafeno separadas por nanotubos de carbono. Este material es superior en absorción y elasticidad, pudiendo recuperarse por completo tras compresiones que superen el 90%. ​

¿Cuántas aplicaciones tiene el grafeno?

Puede ser utilizado para el desarrollo de componentes importantes para la electrónica, la informática y la telefonía móvil. También puede traer grandes avances en la generación de energía: la creación de blindajes; la fabricación de automóviles; motores y combustibles, así como aplicarse en la industria alimentaria; el tratamiento de aguas y, en general, el desarrollo de las ciencias.

Es posible obtener grafeno partiendo del grafito, material del cual están hechas las “minas” de los lápices comunes y que se compone de capas de átomos de carbono débilmente cohesionadas al punto que, si se desliza la punta del lápiz encima de una hoja de papel, varias capas de grafito quedan depositadas sobre ella.

¿Cómo hacer grafeno en casa?

Teniendo todo lo anterior en cuenta, si deseas obtener grafeno o una monocapa de grafito, sólo tienes que colocar el grafito sobre una cinta adhesiva, luego doblarla para aplastar el material y después abrir la cinta. Cuando hayas hecho esto, te darás cuenta de que a los lados de la cinta se habrá pegado una capa de grafito más delgada.

Al repetir varias veces este proceso, se pueden separar las diferentes capas de carbono cada vez más, obteniendo finalmente una monocapa.

Puedes usar para esta labor cualquier cinta adhesiva común; la diferencia estará solamente en la cantidad de residuo que queden adheridos a la cinta y la cantidad final de grafeno. Luego de haber conseguido la capa de grafeno por medio de la cinta, deberás pasarla hacia algún soporte en el que puedas estudiarlo y manipularlo.

Esto es lo que, al menos inicialmente, puedes llegar a hacer, si no tienes los conocimientos científicos requeridos para pasar a una etapa superior. No obstante, con este trabajo se demuestra, sin lugar a dudas, que el grafeno puede ser obtenido en casa de una manera parcialmente simple; una vez conocidas la diversidad de propiedades que posee este material conductor, se abre una puerta para estudiar infinidad de posibilidades en este campo.

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