El grafeno es una sustancia formada por átomos de carbono dispuestos en una lámina de un solo átomo de espesor. Tiene propiedades notables como ser extremadamente duro, flexible, transparente y tener alta conductividad térmica y eléctrica. Fue descubierto en 2004 aunque se conocía desde hace décadas, y tiene potencial para aplicaciones en electrónica, baterías, pantallas y más. Se produce principalmente mediante exfoliación con cinta adhesiva o deposición desde la fase vapor.

1. GRAFENO

2. ¿QUE ES?
Grafeno es una sustancia formada por carbono
puro, con átomos dispuestos en patrón regular
hexagonal, similar al grafito, pero en una hoja de
un átomo de espesor. Es muy ligero: una lámina
de 1 metro cuadrado pesa tan sólo 0,77
miligramos. Se considera 200 veces más fuerte
que el acero y su densidad es aproximadamente la
misma que la de la fibra de carbono, y es
aproximadamente cinco veces más ligero que el
acero.

3.  Es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano
formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se
generan a partir de la superposición de los híbridos sp2 de
los carbonos enlazados.

4. PROPIEDADES DESTACADAS
 Entre las propiedades destacadas de este material se
incluyen:
 Es extremadamente duro: 100 veces más resistente que una
hipotética lámina de acero del mismo espesor.
 Es muy flexible y elástico.
 Es transparente.
 Autoenfriamiento (según algunos científicos de la Universidad de
Illinois).
 Conductividad térmica y eléctrica altas.

5.  Hace reacción química con otras sustancias para producir
compuestos de diferentes propiedades. Esto lo dota de gran
potencial de desarrollo.
 Sirve de soporte de radiación ionizante.
 Tiene gran ligereza, como la fibra de carbono, pero
más flexible.
 Menor efecto Joule: se calienta menos al conducir los
electrones.
 Para una misma tarea que el silicio, tiene un menor consumo
de electricidad.

6.  Genera electricidad al ser alcanzado por la luz.
 Razón superficie/volumen muy alta que le otorga un buen
futuro en el mercado de los supercondensadores.
 Se puede dopar introduciendo impurezas para cambiar su
comportamiento primigenio de manera que, por ejemplo, no
repela el agua o que incluso cobre mayor conductividad.
 Se autorrepara; cuando una lámina de grafeno sufre daño y
se quiebra su estructura, se genera un ‘agujero’ que ‘atrae’
átomos de carbono vecinos para así tapar los huecos.
 En su forma óxida absorbe residuos radioactivos.

7. DESCUBRIMIENTO
 En realidad se conoce y se ha descrito desde hace más de
medio siglo. El enlace químico y su estructura se
describieron durante el decenio de 1930.
 Al grafeno se le prestó poca atención durante décadas al
pensarse que era un material inestable termodinámicamente
ya que se pensaba que las fluctuaciones térmicas destruirían
el orden del cristal dando lugar a que el cristal 2D se
fundiese.
 La palabra grafeno se adoptó oficialmente en 1994, después
de haber sido designada de manera indistinta en el campo
de la ciencia de superficies monocapa de grafito.
 Además, muchas nanoestructuras recientemente
descubiertas, como los nanotubos de carbono, están
relacionadas con el grafeno. Tradicionalmente.

8. APLICACIONES EN ELECTRÓNICA
 Las propiedades del grafeno son ideales para utilizarlo como
componente de circuitos integrados.
 En diciembre de 2008, IBM anunció que habían fabricado y
caracterizado transistores que operaban a frecuencias de
26 gigahercios (GHz).
 En febrero de 2010, la misma empresa anunció que la
velocidad de estos nuevos transistores alcanzó los
100 GHz. En septiembre de 2010 se alcanzaron los
300 GHz.

9. MAS UTILIDADES
 Cables de alta velocidad
 Súper-baterías
 Pantallas táctiles flexibles
 Audífonos y altavoces más que profesionales
 Cámaras fotográficas mil veces más sensibles

10. TÉCNICAS DE PRODUCCIÓN DEL GRAFENO
 El problema principal que impide la explotación del grafeno
es que la producción de grandes muestras es limitada. Las
diferentes técnicas tradicionales de fabricación por orden
ascendente de escalabilidad son:
 Exfoliación con cinta adhesiva: "Scotch Tape"
 Deposición desde la fase vapor: "CVD (Chemical Vapor
Deposition)"
 Exfoliación con disolventes: "Liquid Phase Exfoliation"
 Mediante descarga de arco eléctrico y generación de plasma
 Oxidación-Reducción
 La calidad de las muestras va en sentido contrario al de la
escalabilidad: a más escalabilidad del proceso menor calidad
de las muestras.

11. GRAFENO EN EL ESPACIO
 En 2011 el telescopio espacial Spitzer de la NASA descubrió
grafeno en el espacio además de otras moléculas de la
familia de los fullerenos, en concreto las moléculas C60 y
C70.