La investigación de nuevos materiales se basa en un paciente trabajo de conocimiento de los mecanismos que mantienen unidos a los distintos sistemas materiales que nos rodean, incluida la materia viva. Gran parte de estos nuevos materiales no son más que el resultado de aplicar lo que los estudios en física y quiímica descubren constantemente.
En estos momentos son muchas las líneas de investigación abiertas en diversos campos, aunque uno de los más prometedores son los avances en lo que podemos llamar la revolución del grafeno. Actualmente se encuentra nuevamente de actualidad porque la prestigiosa revista científica Nature, publica en sus páginas una hoja de ruta de cuáles van a ser los efectos que este material va a tener sobre nuestras vidas. El artículo está firmado entre otros por K. Novoselov uno de los descubridores del grafeno (red molecular bidimensional de átomos de carbono).
Los procesos de obtención de grafeno van aumentando en complejidad, ya que cada vez son mayores las exigencias de calidad para
el nuevo material que van desde
la fabricación de los dispositivos flexibles a las superbaterias, la industria aeronáutica, los cristales inteligentes o los escudos electromagnéticos.
Las simulaciones de los futuros usos del material nos transportan hasta la ciencia ficción:
Comenta este artículo respondiendo a algunas de estas preguntas:
- ¿Quiénes descubrieron el grafeno? ¿Cómo fue el descubrimiento? ¿No se supo del grafeno hasta 2004? ¿Obtuvieron algún reconocimiento a su trabajo?
- ¿Qué es el grafeno?¿Qué propiedades físicas lo hacen tan especial? ¿Cuáles son sus métodos de producción? ¿Tienen algun tipo de problema ambiental o social asociado? ¿Por qué es un material tan barato?
- ¿Qué usos tiene actualmente el grafeno?¿Cuáles serían sus aplicaciones futuras? ¿Cuál sería la hoja de ruta propuesta por Novoselov? ¿Cuánto tiempo falta para que el grafeno sea un material habitual en nuestras vidas?
- ¿Qué es el siliceno? ¿Porque se habla de él como material sustitutivo del grafeno? ¿Consideras que realmente sustituirá a este material?
El debate es abierto por lo que si encuentras alguna información o noticia relacionada con este material que consideras que nos puede interesar, no dudes en publicarla.
He encontrado un par de noticias sobre el grafeno que me parecen muy interesante , aqui las dejo:
ResponderEliminarGrafeno, el material del futuro:
Un grupo de investigadores encabezados por el investigador de la Universidad de Mánchester y el ganador del Premio Nobel por su estudio del grafeno Kostya Novoselov, publican un estudio donde estiman que el papel electrónico enrollable podría estar disponible en 2015, aunque solo como prototipo. Aún “será necesario que los costes de fabricación desciendan antes de que esté en el mercado”, afirman. Estos aparatos plegables “podrían revolucionar la electrónica”, añaden.
En un futuro próximo, quizá hacia 2020, los investigadores creen que este material se podrá producir en la calidad y la cantidad necesaria para aplicarlo a las comunicaciones inalámbricas de alta velocidad o la generación de radiación THz, empleada en imagen médica.
En el mismo sentido estiman que a partir de 2030, se podría pensar en construir diminutas sondas de grafeno con las que transportar fármacos teledirigidos contra tumores y, en último término, sustituir el omnipresente silicio por el nuevo material revolucionario llamado Grafeno.
Primeras pantallas táctiles
Uno de los cambios más inmediatos que se espera será el de las pantallas táctiles, durante los últimos años ha estado de moda en tablets y smartphones . Y todo gracias a que posee una extraordinaria flexibilidad mecánica y una resistencia química sin igual, muy superior a la de los materiales que se usan en la actualidad. Según los autores, las primeras pantallas táctiles de grafeno verán la luz en un plazo que va de los tres a los cinco años.
Pero ese será solo el primer paso. De hecho, el grafeno abrirá toda una nueva era de «dispositivos flexibles». Una revolución tecnológica comparable a la que supuso el paso de las lámparas a los transistores, o de éstos a los circuitos electrónicos. En algo más de una década, los dispositivos electrónicos ya no serán rígidos, como sucede con los actuales, sino elásticos, lo cual les permitirá cambiar de configuración (de forma) y también de funciones según las necesidades de cada momento.
Por ejemplo, el teléfono móvil (o, mejor dicho, dispositivo personal de comunicaciones) del futuro cercano podría ser una especie de lámina de plástico transparente, flexible y desplegable, de forma que podamos, a voluntad, llevarla en el bolsillo o desplegarla varias veces hasta que tenga el tamaño estandar de la pantalla de un ordenador. Cada usuario elegirá si quiere utilizar su dispositivo para habar por teléfono, para ver una película, para trabajar o para compartir documentos con sus contactos.
Fuente: grafeno.com
Interesante noticia, me gustaría que la comentaras para saber tu opinión sobre este tipo de avances.
Eliminaros voy a hablar sobre un poco de grafeno(respuesta de las preguntas)
ResponderEliminar-El grafeno es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano (como panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.
-Andre Geim y Konstantin Novoselov descubrio a grafeno
- es un excelente material conductor del calor y de la electricidad.
- es también el material más fuerte: 100 veces más fuerte que el acero.
-es barato y eficaz porque es simple, no requiere ningún equipo especial y puede ser implementado en cualquier laboratorio de cualquier parte del mundo.
-resistente
algunos usos del grafeno;
-informatica; utilizado para estampar conexiones eléctricas metálicas en los microprocesadores, por ejemplo, ejerce una tensión que puede provocar el fallo de los chips.
-electronica:(todavia en investigacion)está fabricando tintas conductoras basadas en el grafeno y que pueden ser utilizadas para imprimir antenas RFID (identificación por radiofrecuencia, por sus siglas en inglés) y contactos eléctricos para pantallas flexibles.
-Aviónica: empleado en los motores de los aviones supersónicos, consigan una optimización en su funcionamiento y una reducción en el consumo y la contaminación ambiental.
-Energía:amplia variedad de aplicaciones para el papel de óxido de grafeno, incluyendo su uso en membranas con permeabilidad controlada, y para las baterías o ultracondensadores destinados a usos en el ámbito energético.
solo he encontrado estos usos,hay algunos que todavia esta en el investigacion, segun el informacion dentro de 5 años podremos usar el grafeno como un material de la vida habitual.
voy a hablar sobre siliceno
siliceno es un alótropo bidimensional del silicio de la estructura hexagonal , similar al grafeno.
este material puede sustituir al grafeno porque:puede reunir en un mismo material las características del grafeno con la compatibilidad de los componentes semiconductores actuales ,puede crear barras sólidas de ese material, y la estructura hexagonal ,tiene las caracteristicas muy parecidas.
en mi opinion siliceno no puede sustituir totalmente al grafeno,porque siliceno no es tan eficaz ni tan abundante como grafeno,puede que sustituya en algunas caracteristicas pero no totalmente
Buen trabajo de investigación Alfonso, aunque me gustaría saber tu opinión sobre este material y la posibilidad de ser sustituido por el siliceno
Eliminarme parece bien este tipo de material ,se puede consumir mas y contarminar menos ,pero no me gusta mucho porque con estos avances nunca vamos a quitar la dependencia de la tecnologia, para mi lo mas importante de esto es la medicina ,y el panel solar.
EliminarEncontré una noticia sobre el uso del grafeno para la desalinización del agua:
ResponderEliminarMás del setenta por ciento de nuestro planeta está cubierto por agua, y es casi irónico que la gran mayoría del preciado líqudo no sea apto para el consumo humano. Los métodos de desalinización de agua de mar a escala industrial son complejos y costosos, por lo cual un porcentaje muy bajo del agua potable disponible surge de ese proceso. Sin embargo, las cosas podrían cambiar gracias al descubrimiento de dos científicos del MIT. De acuerdo sus simulaciones, la utilización de grafeno nanoporoso como filtro podría separar a la sal del agua entre dos y tres órdenes de magnitud más rápido que los métodos de filtrado convencionales.
No deberíamos ignorar esto, ya que la mayoría de nosotros la tenemos muy sencilla: Abrimos el grifo, y sale agua limpia y lista para el consumo. La deficiencia en materia de infraestructura para llevar agua potable a diferentes regiones del globo sigue siendo enorme, y a esto debemos sumarle el hecho de que en comparación con el agua salada, hay poca agua potable disponible. Existen plantas de desalinización basadas en ósmosis inversa que pueden convertir una cierta cantidad de agua de mar en agua potable para su distribución diaria, pero en muchos casos sigue siendo un método caro de filtrado, y sin mencionar muy demandante en materia de energía.
Buscando una alternativa a la ósmosis inversa, dos científicos bajo el ala del MIT, David Cohen-Tanugi y Jeffrey C. Grossman, han publicado recientemente un trabajo sobre desalinización a partir de grafeno nanoporoso de capa simple. De acuerdo a este estudio, las ventajas principales del grafeno como filtro están en una menor presión, y en una definición más clara de los canales que filtran el agua mucho más rápido de lo que pueden hacerlo las membranas de ósmosis inversa, tan así que el aumento de velocidad estaría entre los dos y los tres órdenes de magnitud. La simulación también consideró otros factores, como variaciones en el tamaño de los poros y agua de mayor salinidad (72 gramos por litro, el doble de lo que se encuentra en el agua de mar).
Hasta aquí podrá tratarse de una simulación por ordenador, pero los científicos están trabajando en la creación de membranas de grafeno nanoporosas para estudiar su rendimiento de desalinización mucho más de cerca. El diseño de las membranas a nivel nanoestructural podría permitir un flujo real de agua con exclusión por tamaño, lo que lleva a una mayor permeabilidad. A mayor eficiencia de desalinización, es necesaria menos energía, y por lo tanto, los costos del proceso deberían caer notablemente. Claro que, también es necesario producir grafeno de forma barata y en grandes cantidades, algo que también se está estudiando de cerca...
(Publicada en http://www.neoteo.com/desalinizacion-agua-de-mar-grafeno)
Realmente una noticia muy interesante ya que uno de los retos de nuestra sociedad es luchar por la disminución de las desigualdades en la distribución de agua en nuestro planeta. Por lo que algunos avances científicos deben ir encaminados en buscar métodos alternativos a los actuales (desaladoras, trasvases...). Sería conveniente que además de publicar la noticia hicieras un comentario sobre qué opinión te genera este gran avance.
EliminarEl grafeno en un material extraordinario que se conoce de su existencia desde la década de 1930 aunque no se le ha dado importancia durante años hasta muy recientemente por pensar que era un material inestable lo cual es una pena pues si se hubiera desarrollado desde entonces ahora estas aplicaciones ya serían una realidad. El grafeno les valió el premio Nobel a Andre Geim y a Konstantin Novoselov por sus avances con el y ademas de ser un material altamente conductor, ligero, resistente y transparente tambien hay que decir que ¿A quien no le gustaría tener alguna de las cosas que nos han enseñado en el video?
ResponderEliminarHe encontrado un noticia sobre uno de los usos del grafeno en Barcelona:
ResponderEliminarDesde que en el 2010 se otorgara el Premio Nobel de Física a Andre Geim y Konstantin Novoselov por sus experimentos con el grafeno, los científicos e ingenieros no han dejado de investigar este material de propiedades extraordinarias para aplicarlo en la industria de la electrónica.
Ahora investigadores del ICFO en Barcelona han creado un dispositivo fototransistor basado en grafeno y puntos cuánticos (tampón de fosfato salino) que, según sus promotores, podría cambiar el mundo de la optoelectrónica. El estudio se ha publicado en la revista Nature Nanotechnology y ha sido citado en medios como The Economist.
La innovadora tecnología “made in Spain” supone un avance hacia una nueva generación de dispositivos para telecomunicaciones y electrónica, según los autores.
Hasta ahora los fotodetectores de silicio que han hecho posible las actuales tecnologías TIC, desde cámaras, monitores, tabletas, móviles y demás productos de electrónico de consumo, presentan limitaciones para aplicaciones que requieren la detección de luz.
Sin embargo, el tándem descubierto por el ICFO entre un material casi‐perfecto conductor de la electricidad como es el grafeno, junto con nanocristales ultra‐sensibles a la luz, puede convertirse en el nuevo material ideal para los fotodetectores.
Estos dispositivos podrían ser flexibles, ligeros y eficientes, abriendo la puerta a una nueva generación de electrónica de consumo. Además harían posible nuevas aplicaciones en sectores como la automoción, las múltiples aplicaciones de los sistemas de visión nocturna y en técnicas de imágenes biomédicas.
¡Hola!Bueno no quería hacer un comentario demasiado pesado de leer asi que lo e hecho lo mas brevemente posible.
ResponderEliminarEl grafeno es un material que descubrieron Andre Geim y Konstantin Novoselov, lo hicieron a partir de un trozo de cinta adhesiva y un lápiz normal y corriente. Por esto recibieron un premio Nobel de Física.
El grafeno realmente es una estructura diferente que son capaces de formar los átomos de carbono con enlaces covalentes entre ellos. Esto hace que sea mejor conductor, transparente, flexible, con gran ligereza y duro.
La producción del grafeno requiere utilización de productos químicos peligrosos y técnicas complicadas, pero se descubrió a partir de dióxido de carbono, con la quema de magnesio metálico puro en hielo seco, se obtienen capas de grafeno, una manera mas sencilla, rentable y verde.
Es tan barato porque es simple, no requiere ningún equipo especial.
Sus usos son sobretodo en el campo de la electrónica, la informática y las energías. Es un material que no tardará mucho tiempo en formar parte de nuestra vida diaria, ya que muchas empresas empiezan ya a trabajar con el.
Sobre el siliceno,es un material creado a partir de átomos de sicilio colocados de forma hexagonal al igual que los de grafeno, según lo que e leído podría sustituir al grafeno en muchas de sus aplicaciones, ya que comparte muchas de sus propiedades, y tienen una estructura muy similar. Considero que no sustituirá al grafeno porque realmente me parece más fácil producir grafeno que sicileno, por lo que el siliceno seria más caro, pudiendo aportar practicamente lo mismo que un material mas barato, con infitas posibilades como es el grafeno.
Me pareció muy interesante una noticia que leí para responder a las preguntas, asi que aquí os la dejo:
http://www.abc.es/20110330/ciencia/abci-siliceno-nuevo-material-puede-201103301027.html
Yo voy a hablar un poco del descubrimiento del grafeno:
ResponderEliminarCuando nos estábamos acostumbrando a esta tendencia aparecen dos físicos rusos, Andre Geim y Konstantin Novoselov que nos presentan un nuevo material, el Grafeno lo que les ha hecho ganar el premio Nobel de Física de este año. ¿Y qué particularidades tiene este material? Lo más importante es que conduce la electricidad mucho mejor que el cobre. Hay que recalcar que este material ya fue descrito en 1930 y que se sabía de su existencia, pero no ha sido hasta hace unos años que se ha podido ver su verdadera utilidad. Abusando un poco del conocimiento común tiramos de Wikipedia para saber más del 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 panal de abeja mediante enlaces covalentes que se formarían a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados. Sus propiedades más importantes que son lo que lo hacen tan llamativo en aplicaciones a las nuevas tecnologías son su alta conductividad térmica y eléctrica así como su gran elasticidad y dureza. Es aproximadamente 200 veces más resistente que el acero tan ligero como la fibra de carbono pero más flexible y consume menos electricidad para hacer lo mismo que el silicio.
También he encontrado un uso del grafeno en el espacio, que creo que podría ser interesante:
Telescopio Espacial Spitzer de la NASA ha detectado la firma de copos planos al carbono, llamada grafeno, en el espacio. De confirmarse, esta sería la detección cósmico por primera vez del material - que se organiza como alambre de pollo en láminas planas que son un átomo de espesor. El grafeno fue sintetizado por primera vez en un laboratorio en 2004, y la posterior investigación sobre sus propiedades únicas obtuvo el Premio Nobel en 2010. Es tan fuerte como lo es delgada, y conduce la electricidad como el cobre. Algunos piensan que es el "material del futuro", con aplicaciones en computadoras, pantallas de dispositivos eléctricos, paneles solares y mucho más. El grafeno en el espacio no va a dar lugar a ningún equipo super-rápidos, pero los investigadores están interesados en aprender más acerca de cómo se crea. Entender las reacciones químicas que involucran carbono en el espacio puede dar pistas sobre cómo nuestros propios basados en el carbono mismos y otras formas de vida en la Tierra desarrollado. Spitzer identificó signos del grafeno en dos pequeñas galaxias fuera de la nuestra, llamada las Nubes de Magallanes, específicamente en el material expulsado por estrellas moribundas, llamada nebulosa planetaria. El telescopio infrarrojo de detección también descubrió una molécula relacionada, llamada C70, en la misma región - que marca la primera detección de esta sustancia química fuera de nuestra galaxia. C70 y el grafeno pertenecen a la familia de fullereno, que incluye moléculas llamadas "buckyballs", o C60. Estas esferas de carbono contienen 60 átomos de carbono dispuestos como un balón de fútbol, y fueron nombrados después de su parecido con las cúpulas arquitectónicas de Buckminister Fuller. C70 moléculas contienen 70 átomos de carbono y son más en forma, más como una pelota de rugby
Mi opinión sobre el grafeno es que es un material con el que se puede innovar en muchos aspectos de la ciencia y pienso que se deberia invertir en su investigación , y como casi toda la materia esta compuesta por carbono , su extracción no debería ser ningún problema. El grafeno es un material barato y abundante que nos puede hacer la vida más fácil en un futuro cercano pero creo que en el video nos lo venden demasiado bien al igual que el video que vimos en clase sobre plásticos.
ResponderEliminarSoy Sandra Miguel.
ResponderEliminarAqui dejo información sobre el grafeno:
Un limpiador ultrasónico
Los métodos existentes para la fabricación de grafeno requieren un equipo costoso, especializado y con complejos procedimientos de fabricación. En el nuevo método propuesto, la máquina más compleja para producir láminas de grafeno es un limpiador ultrasónico, un equipo común en muchos laboratorios.
Según explican los científicos, a nivel molecular, el grafito se asemeja a un sándwich compuesto de muchos estratos de grafeno. Estos estratos son difícilmente separables. Para debilitar las interacciones entre ellos, oxidaron el grafito. El polvo obtenido de este modo - óxido de grafito - se suspendió en agua posteriormente y se colocó en un limpiador ultrasónico. Los ultrasonidos separaron las láminas oxidadas de grafeno unas de otras y se obtuvieron escamas de óxido de grafeno con un espesor de aproximadamente 300 nanómetros.
Los investigadores tuvieron que superar algunas dificultades, como la presencia de oxígeno en los compuestos, que cambiaba las propiedades físico-químicas del material de conductor a aislante.
He visto el video sobre el grafeno y creo que es un tanto surrealista porque dan un mensaje en el que todo lo que enseñan en el video va a ser posible en poco tiempo pero realmente hasta que lo consigan va ha pasar mucho, mucho tiempo porque van ha tener que investigar y probarlo antes de sacarlo al mercado. Por otro lado en vez de dedicarse a investigar sobre el uso del grafeno para, por ejemplo las cocinas inteligentes, se deberia ampliar la investigación hacia el campo de la medicina, ya que resultaria mas eficaz y favoreceria al desarrollo de la salud.
ResponderEliminarEl vídeo del grafeno es interesante pero yo creo que un poco excesivo. Puede que en unos años tengamos móviles que sean solo pantalla y que se puedan cambiar de tamaños gracias a su flexibilidad. Pero no montar un mundo de grafeno y nanotecnología en unos días, más bien un plan de futuro.
ResponderEliminarPero yo a todo esto le sigo viendo un problema cuanto más avanzamos más fácil nos hacen la vida las nuevas tecnologías y eso está muy bien pero llagará un día que las máquinas lo harán todo por nosotros ya no nos hará falta ni pensar porque las nuevas tecnologías y sus aplicaciones nos resolverán las dudas. Seremos más independientes de las otras personas.
Por otro lado es fantástico el uso de este material, tiene propiedades increíbles y supera al silicio.
las láminas de grafeno pueden llegar a hacerse de un átomo de grosor. Conduce la electricidad, puede llegar a soportar temperaturas muy altas,
sin sobre-calentarse como pasa hoy día con nuestros ordenadores, cosa muy útil porque si no tuviera esta propiedad no podría aguantar el calor que produciría un aparato electrónico echo con ese material. Es más resistente que el acero (una de las investigaciones que e leído era que una taza de café echa de grafeno sería capaz de soportar a un coche sin sufrir ningún cambio ni complicación ). Es ligero y transparente. Se calienta menos al conducir electrones. y la última propiedad y para mi una de las más interesantes es que en su estructura no se producirían grietas que esto es lo que más tarde hace que las cosas se acaben rompiendo.
Consume menos energía que el silicio en una misma aplicación.
Es un material tan innovador que está atrayendo a tanta gente hacia su investigación para darle nuevos usos. Podría hacer la electrónica más rápida y eficiente y ayudar en sistemas de recolección de energía más eficientes.
Se piensa que podrá tener aplicaciones en la energía solar, para la recolección y posiblemente el almacenamiento. Sería un eficiente generador de energía.
lo que sabemos seguro es que la ciencia sigue avanzando y encontrará nuevos usos para darle, pues una de las ventajas es que el grafeno está compuesto de carbono y este no es un material escaso, por lo que es más barato por ejemplo que el estaño utilizado en las pantallas táctiles el I pad.
Así que haber lo que nos espera el futuro. De momento todas las propuestas que estamos viendo son nuestros sueños hechos realidad. Y espero que el futuro sea parecido a lo que nos enseñan.
En mi opinión es una buena idea pensar en un futuro utilizando el grafeno, como un nuevo material para nuevas aplicaciones y comodidades. El grafeno está formado por una lámina de carbono de un sólo átomo de grosor. Sus características más novedosas son que es el más elástico y fino, buen conductor de la electricidad y el más resistente. Es utilizado para la fabricación de chips que parece que poco a poco se le irá encontrando nuevos usos. Entre sus aplicaciones más importantes están sus vacunas contra el cáncer, redes de telecomunicaciones ultrarrápidas, y materia prima de materiales blandos,(creación de dispositivos flexibles como las pantallas táctiles). La idea de utilizar el grafeno es no contaminar el medio ambiente y reducir el coste de fabricación y venta.
ResponderEliminarMe pareció interesante saber que investigadores de la Universidad de Manchester han podido comprobar que cuando una lámina de grafeno recibe algún daño que quiebra su estructura produciendo un agujero consigue atraer átomos de carbono situados en las proximidades para así reparar los huecos como si se tratase de magia.
No está de más decir a través de este vídeo las aplicaciones de este nuevo material, como una nueva era, pero creo que aunque tenga fantásticas propiedades va a ser la base de la creación de muchos otros que seguro que le sustituirán gracias al avance de la tecnología ya que se ha descubierto recientemente.
Esperemos que sean mayores los beneficios que los incovenientes en el uso de este material y que esto sea un avance positivo.