El documento describe las propiedades y aplicaciones del grafeno. El grafeno es una estructura de un átomo de grosor compuesta de átomos de carbono en forma de panal de abeja con alta conductividad térmica y eléctrica, resistencia y elasticidad. Puede usarse como canal en transistores para circuitos electrónicos más rápidos y eficientes que el silicio. Los premios Nobel Geim y Novoselov descubrieron el grafeno y sus propiedades ideales para electrónica flexible.

1. Trabajo sobre el grafeno - Document Transcript
1. TRABAJO SOBRE EL GRAFENO El 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 de los
carbonos enlazados. Propiedades Entre las propiedades más destacadas de este material se incluyen:
Alta conductividad térmica y eléctrica. Alta elasticidad y dureza. Resistencia(200 veces mayor que la del
acero) El grafeno puede reaccionar químicamente con otras sustancias para formar compuestos con
diferentes propiedades, lo que dota a este material de gran potencial de desarrollo. Soporta la radiación
ionizante. Es muy ligero, como la fibra de carbono, pero más flexible. Menor efecto Joule, se calienta
menos al conducir los electrones. Consume menos electricidad para una misma tarea que el silicio. Otras
propiedades interesantes desde el punto de vista teórico son las siguientes: Los electrones que se
trasladan sobre el grafeno, se comportan como cuasipartículas sin masa. Los llamados fermiones de
Dirac. Dichos fermiones se mueven a una velocidad constante independientemente de su energía (como
ocurre con la luz), en este caso a unos 106 m/s. La importancia del grafeno, en este aspecto, consiste en
estudiar experimentalmente este comportamiento que había sido predicho teóricamente hace más de 50
años. El grafeno presenta un efecto llamado efecto Hall cuántico, por el cual la conductividad
perpendicular a la corriente toma valores discretos, o cuantizados, permitiendo esto medirla con una
precisión increíble. La cuantización implica que la conductividad del grafeno nunca puede ser cero (su
valor mínimo depende de la constante de Planck y la carga del electrón). Debido a las propiedades
anteriores, los electrones del grafeno pueden moverse libremente por toda la lámina y no quedarse
aislados en zonas de las que no pueden salir (efecto llamado localización de Anderson, y que es un
problema para sistemas bidimensionales con impurezas).
2. Es casi completamente transparente y tan denso que ni siquiera el átomo de helio, cuyos átomos son los
más pequeños que existen (sin combinar en estado gaseoso) puede atravesarlo. Aplicación en electrónica
El grafeno tiene propiedades ideales para ser utilizado como componente en circuitos integrados. El
grafeno tiene una alta movilidad de portadores, así como un bajo nivel de ruido, lo que permite que sea
utilizado como canal en transistores de efecto de campo (FET). La dificultad de utilizar grafeno estriba en
la producción del mismo material, en el substrato adecuado. Los investigadores están buscando métodos
como la transferencia de hojas de grafeno desde el grafito (exfoliación) o el crecimiento epitaxial (como la
grafitización térmica de la superficie del carburo de silicio - SiC). En diciembre de 2008, IBM anunció que
habían fabricado y caracterizado transistores operando a frecuencias de varios GHz. En febrero del 2010,
la misma IBM anunció que la velocidad de estos nuevos transistores alcanzaba los 100 GHz. El Premio
Nobel de Física de 2010 fue otorgado a Andre Geim y Konstantin Novoselov por sus revolucionarios
descubrimientos sobre el material bidimensional grafeno. Los expertos consideran que los dispositivos de
grafeno van a ser sustancialmente más rápidos que los de silicio, que se emplean en la actualidad en la
mayoría de aparatos electrónicos, con lo que se podrán fabricar dispositivos y ordenadores mucho más
flexibles y eficientes. Los premiados obtuvieron el grafeno a partir del grafito (usado para fabricar lápices).
Este nuevo material se caracteriza como se ha dicho antes por poseer una alta conductividad térmica y
eléctrica y por combinar una alta elasticidad y ligereza con una extrema dureza, que lo sitúa como el
material más resistente del mundo. Además, puede reaccionar químicamente con otros elementos y
compuestos químicos, lo que convierte al grafeno en un material con un gran potencial de desarrollo.