El documento habla sobre el grafeno. Explica que el grafeno se obtiene a partir del grafito y es un material extremadamente ligero pero muy resistente. También describe algunas de sus posibles aplicaciones como mejorar las baterías, los microchips y los paneles solares.

1. GRAFENO
TOPICOS SELECTOS DE TI
MTI. ADAN JAIMES JAIMES
EQUIPO:
VICTOR GOROSTIETA LÓPEZ
CARINA LIZBETH HERNÁNDEZ LÓPEZ
Universidad Tecnológica del Sur del Estado de
México
Tecnologías de la Información y Comunicación

3. 
El carbono es uno de los elementos químicos
más importantes en la naturaleza. Se encuentra
en todos los seres vivos y, según se distribuyan
sus átomos, puede formar sustancias con
distintas características. A partir del carbono se
consigue el grafeno. Este material surge cuando
pequeñísimas partículas de carbono se agrupan
de forma muy densa en láminas de dos
dimensiones muy finas (tienen el tamaño de un
átomo), y en celdas hexagonales.
¿Qué es el Grafeno?

4. 
 El grafeno se obtiene a partir de una sustancia
abundante en la naturaleza, el grafito. Ésta, forma
parte de nuestra vida cotidiana, ya que se emplea
para fabricar muy variados objetos, desde la mina de
los lápices hasta algunos ladrillos.
 Pese a que el grafeno se conoce desde la década de
1930, fue abandonado por considerarlo demasiado
inestable. No fue hasta muchos años después, en
2004, cuando los científicos de origen ruso
Novoselov y Geim consiguieron aislarlo a
temperatura ambiente. Este descubrimiento no fue
baladí, pues gracias a él obtuvieron el Premio Nobel
en 2010.

5. 
 Para que conserve todas sus propiedades, el mineral
ha de ser de la mayor calidad posible. Con el método
tradicional de obtención a base de deshojar el grafito
con cinta adhesiva, se consigue grafeno de muy alta
calidad, pero la cantidad producida es mínima y
resulta insuficiente para su uso industrial.
 Por otro lado, el empleo de otros métodos para su
obtención enfocados en aumentar la cantidad
producida no consigue un producto con la calidad
suficiente.
¿CÓMO SE OBTIENE EL
GRAFENO?

6. Todo comienza con una hoja de lámina de carbono la
cual se originó en un horno lleno de gas argón que es lo
que se emplea para drenar el oxígeno del aire. Solo
entonces se depositan los átomos de carbono en la
matriz y se añade un revestimiento de plástico que
cubre la hoja, la misma que luego se pone a girar a 3000
veces por minuto.
Esta lámina de varias capas es luego descompuesta con
la combinación de varios químicos eliminando en el
proceso el cobre y otros materiales extraños. De esta
forma se obtiene grafeno puro que se carga en un chip
de silicio antes de ser sometido a una ráfaga de gránulos
de plomo (Pb) y oro (Au).

7. El resultado obtenido es un material
extremadamente ligero ya que un metro
cuadrado solo pesa 0.77 miligramos, no obstante,
es 100 veces más fuerte que el acero, cinco veces
más ligero que el aluminio y su densidad se acerca a
la de la fibra de carbono.
Lo curioso del proceso es que la lámina de grafeno
es tan delgada como un átomo por lo que el material
obtenido es invisible para el ojo humano. Además, el
grafeno es algo a lo que estás acostumbrado quizás
sin saberlo puesto que cuando dibujas con grafito (el
componente principal de la mina del lápiz) produces
pequeñas cantidades de grafeno.

8. 
Grafeno para el futuro

9. 
APLICACIÓN DEL GRAFENO
Una de sus aplicaciones más notables podría
ser en el mundo de las baterías pues
mejoraría el almacenamiento de la energía
dándole más longevidad a esta parte de los
dispositivos y un tiempo de espera de carga
mucho más rápido.

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 Podría emplearse en la fabricación de microchips o
de transistores, ambos elementos imprescindibles en
prácticamente todos los dispositivos electrónicos.
Existen diversas empresas que ya están
desarrollando tintas conductoras, que es un tipo de
tinta que conduce la electricidad y que se emplea
para imprimir circuitos, a partir de grafeno. Además,
por sus especiales características los componentes
electrónicos de este material permitirán el desarrollo
de dispositivos flexibles que podrán enrollarse o
plegarse según las necesidades.
1. Electrónica:

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 El uso del grafeno permitirá el desarrollo de
ordenadores mucho más rápidos y con un menor
consumo eléctrico que los actuales de silicio.
Además, se estima que un disco duro de este
compuesto, del mismo tamaño que uno de los
empleados actualmente, podría almacenar hasta mil
veces más información.
2.Informática:

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 Con el grafeno se crearía una nueva generación de
dispositivos adaptados a la fisionomía del ser
humano, sin formas ni colores preestablecidos, con
pantallas flexibles, plegables y táctiles. Además,
diversos estudios recientes han comprobado cómo
nanocircuitos de grafeno podrían mejorar de manera
significativa la velocidad y calidad de las
comunicaciones inalámbricas. Realmente, este tipo
de productos suena casi a ciencia ficción, pues
medirían mil millones de veces menos que un metro.
3. Telefonía móvil:

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 Es otro de las que cambiarán de manera visible. Por
sus propiedades energéticas, el grafeno permitirá la
creación de baterías de larga duración que apenas
tardarán unos segundos en cargarse. Además, las
energías renovables pasarán a un plano más
relevante, ya que, entre otros, las placas solares
recubiertas de este material serán mucho más
eficientes y permitirán una forma más ecológica de
consumo energético.
4. Sector energético:

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 La extrema dureza del grafeno, unida a su capacidad
de moldearse y a su ligereza, lo hace un compuesto
ideal para ser empleado en esta industria. Chalecos
antibalas, cascos y multitud de elementos de
protección que se emplean por diversos
profesionales pasarán a ser mucho más ligeros y
seguros.
5. Industria del blindaje:

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 Su aplicación en el chasis de los vehículos los haría
mucho más resistentes, por lo que el número de
muertes en accidente de circulación anuales se
podría reducir drásticamente. Por otra parte, los
coches híbridos se convertirán en una alternativa real
en vez de ser relegados a una representación
minoritaria. Baterías de larga duración, con tiempos
de carga mínimos facilitarán que los conductores
más reacios a estos vehículos los vean con otros ojos.
6.Industria automovilística:

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 Hará de ambos más ecológicos y eficientes.
Actualmente, es de dominio público que el
Pentágono ha invertido una gran cantidad de dinero
para fomentar el desarrollo de un aditivo basado en
el grafeno que mejore el rendimiento de los aviones
militares en cuanto a consumo y rendimiento.
7.Industria del motor y los
combustibles:

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 Posibilitará la creación de envases para alimentos
más seguros o recubrimientos para los muebles del
hogar que impidan el desarrollo de bacterias en su
superficie.
8.Industria alimentaria:

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 Debido a su peculiar estructura de alta densidad
permeable al agua, se estudia su posible uso para la
desalinización del agua. Algunos datos obtenidos a
partir de estos proyectos predicen que se podrá
realizar esta tarea en un tiempo muy inferior y con
un coste mucho más reducido.
9.Tratamiento de aguas:

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 La alta reactividad del grafeno con otros elementos
químicos distintos del carbono es una de las
características que más atrae la atención en el campo
de la investigación. Ya se han descubierto algunos
derivados del grafeno, como es el caso del grafano,
que mediante la adición de hidrógeno en su
estructura molecular da como resultado un nuevo
material aislante.
10.Desarrollo de la ciencia:

20. 
¿Cómo es el material del
Grafeno?

21. 
El grafeno es un material que combina una gran
cantidad de propiedades que no se dan juntas
en cualquier otro compuesto. ¿Qué significa
esto? Que es capaz de mejorar por completo las
condiciones de cualquier superficie donde se
aplique.
Y es que es un material muy duro, resistente,
flexible y muy ligero; lo que permite moldearlo
según las necesidades de cada caso. Conduce
muy bien tanto el calor como la electricidad; y
permanece en condiciones muy estables cuando
se le somete a grandes presiones.

22. 
 La startup mexicana Graphenemex redujo el precio por
gramo de grafeno de 200 a 30 dólares.
 Gabriela Chávez
 La startup mexicana Graphenemex dice estar lista para
comenzar a comercializar, “a buen precio”, el que ha sido
catalogado como el material del futuro, el grafeno.
 Debido a que sus componentes lo hacen más resistente
que el acero, pero a la vez ligero, anticorrosivo, flexible,
entre otras propiedades, el grafeno se ha catalogado como
el material capaz de revolucionar diversas industrias en la
próxima década ; sin embargo, su alto precio y limitada
producción, lo han mantenido inaccesible para
comercializarlo a gran escala.
El grafeno en México

23. El descubrimiento del grafeno les adjudicó el Premio
Nobel de Física a Andre Geim y Konstantin
Novoselov en 2010.
Actualmente, un gramo de grafeno, tiene un costo
promedio de entre 200 y 300 dólares, y al mayoreo
puede llegar a negociarse hasta en 50 dólares por la
misma medida; sin embargo, al especializarse en un
estándar de material de grafénico, los
emprendedores mexicanos Antonio Miramontes y
Luis Caballero, lograron reducir el precio a 30
dólares por gramo.

24. 
 Oxford Instruments (Reino Unido y EE.UU. )
 Graphene Nanochem (Reino Unido)
 Graphene 3D (Nueva York )
 Applied Graphene Materials (Durham (Reino Unido) )
 Northern Graphite Corporation (Ottawa)
 CVD Equipment Corporation (EE.UU)
EMPRESAS PRODUCTORAS DE
GRAFENO