Escuadrón Nasak.
Escuadra Cherokees.


Introducción
En este trabajo se hablara sobre un tema de interés en los últimos años, el grafeno, en este trabajo se dara a conocer mas acerca del grafeno explicando que es, sobre su descubrimiento, como se descubrió, sus aplicaciones, sus investigaciones, las empresas y universidades que se esforzaron para poder descubrir mas acerca del grafeno y las consecuencias del uso de este material en el futuro.


















El Grafeno
El grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con atomos dispuestos en un patrón regular hexagonal similar al grafito, pero en una hoja de un atomo de espesor y es demasiadamente ligero.
Es un alótropo del carbono, se refiere a que posee estructuras químicas diferentes, La palabra grafeno proviene de grafito y la terminación “eno” designa a un tipo de hidrocarburos en química organica. Esto se debe a que el grafeno es una de las varias formas que tiene el elemento carbono.

En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono-carbono es de aproximadamente 142 picómetros. Es el componente estructural basico de todos los demas elementos grafíticos.
Su apariencia puede parecer fragil y delicada ya que a simple vista el grafeno es como una tela transparente y flexible. Sin embargo, se trata de un material extremadamente resistente que ademas sirve de conductor de laelectricidad.

Descubrimiento.
El repentino aumento del interés científico por el grafeno puede dar la impresión de que se trata de un material nuevo. En realidad ya se conoce y se ha descrito desde hace mas de medio siglo. El enlace químico y su estructura se describieron durante el decenio de 1930.
El grafeno ya fue descrito y se conocía desde la década de 1930 y en 1889 ya se mencionaba la posibilidad de formar filamentos de carbono por descomposición térmica de hidrocarburos gaseosos. La palabra grafeno fue oficialmente adoptada en 1994, ya que antes era descrito como monocapa de grafito en las ciencias superficiales.
En 2004 Andre Geim y Konstantin Novoselov profesor y alumno doctorado de la Universidad de Manchester aislaron las primeras muestras de grafeno a partir de grafito mediante un proceso de exfoliación mecanica. Extrajeron el grafeno de un trozo de grafito, como el que se encuentra en cualquier lapiz, utilizando una cinta adhesiva que les permitió extraer una lamina de un solo atomo de carbono.

Se creía que era imposible fabricar una lamina de un solo atomo de grosor porque era inestable, pero Geim y Novoselov lograron lo que se pensaba que era imposible y recibieron el Premio Nobel de Física en 2010 por el descubrimiento de esta estructura del carbono.
El grafeno aparte de ser el material mas delgado del mundo es el mas resistente. El grafeno es tan buen conductor como el cobre y como conductor de calorsupera a todos los materiales conocidos.

Propiedades.
Entre las propiedades mas destacadas de este material se incluyen
Alta conductividad térmica y eléctrica, el material es semiconductor.

Entre las propiedades físicas del material se pueden observar

Soporta la radiación.

Es muy ligero, flexible, y también es muy denso.

Se calienta menos el material al conducir los electrones, por lo que no se calentaría si fuera usado como aparato electrónico, y también consume menos electricidad.

El grafeno se podría auto enfriar el mismo (según algunos científicos de la Universidad de Illinois).
Aplicaciones del grafeno.
Aplicaciones en la electronica:
Las propiedades del grafeno son ideales para utilizarlo como componente de circuitos integrados. Esta dotado de alta movilidad de portadores, así como de bajo nivel de “ruido”. Eso permite que se le utilice como canal en transistores de efecto de campo.
Batería duradera
Con electrodos de grafeno se consiguen baterías diez veces mas duraderas. Una de las desventajas de los smartphones es la poca duración de su batería. El grafeno podría ser la solución a este problema ya que los prototipos de baterías fabricadas con electrodos de grafeno son 10 veces mas duraderas que las baterías.
Energía
Los investigadores creen que hay una gran variedad de aplicaciones para el papel de óxido de grafeno, incluyendo su uso en membranas con permeabilidad controlada que permitenel paso de sólo ciertas partículas a través de ellas, y para las baterías o ultra condensadores destinados a usos en el ambito energético. Estos dispositivos de almacenamiento de energía podrían ayudar al almacenar brotes repentinos de energía, Esto revolucionara el concepto de energía renovable.

Detectar enfermedades:
Mike McAlpine, ingeniero investigador de la universidad de Priceton ha desarrollado sensores basados en el grafeno que se “tatuarían” por así decirlo, en los dientes para la detección de enfermedades, las bacterias se pegarían a la superficies de los sensores como si fueran de velcro. Estos sensores irían sobre una capa de seda que se adhiere al diente con la saliva.
Anticonceptivos
El grafeno también podría servir para fabricar objetos de uso diario o incluso íntimo, como los preservativos. Eso es lo que quiere el fundador de Microsoft. Bill Gates donó mas de 100.000 dólares a la investigación científica del grafeno con esta finalidad en el recién creado Instituto Nacional del Grafeno en Manchester
Bill Gates pretende mejorar los condones actuales. El preservativo de grafeno presumiblemente mejoraría resistencia de este método anticonceptivo a la vez que superaría los inconvenientes de los actuales, como la disminución del placer.
Inconvenientes del grafeno.

Muchos investigadores creen que el grafeno puede rivalizar con el principal producto de la electrónica, el silicio, pero a pesar de sus numerosas yprometedoras propiedades, se tienen que superar ciertas dificultades asociadas a la misma naturaleza del material. Por ejemplo, a diferencia del silicio, el grafeno no es un material que se pueda detener facilmente el flujo de la corriente eléctrica, por lo que el grafeno “puro” no es apropiado para su uso en electrónica. Recientemente Samsung ha presentado el “Barristor” un transistor diminuto constituido a partir de una combinación de silicio y grafeno que sería capaz de operar a cientos de gigahercios (GHz), usando lo que se conoce como barrera Schottky pero usando silicio y grafeno para controlar las dificultades del grafeno.
Abundante y barato.
Aunque por todo lo dicho anteriormente parezca un material muy exclusivo o de difícil de fabricar, el trazo de nuestra letra cuando escribimos con un lapiz deja infinidad de laminas de grafeno sobre el papel. Esta es otra de sus grandes virtudes.
Hoy día el grafeno es uno de los temas principales de estudio en muchos de los laboratorios de investigación punteros de nuevos materiales. Principalmente en Asia, donde grandes empresas multinacionales siguen buscando aplicaciones revolucionarias.
Compañías y universidades punteras en la investigación del grafeno.
AMO GmbH, Alemania
BASF, Alemania
Carben Semicon Ltd, Rusia
Carbon Solutions, Inc., Estados Unidos
Catalyx Nanotech Inc. (CNI), Estados Unidos
Georgia Tech Research Institute (GTRI), Estados Unidos
SamsungElectronics, Corea del Sur
Sungkyunkwan University Advanced Institute of Nano Technology (SAINT), Corea del Sur
GRAnPH Nanotech, España
Universidad Tecnológica de Campeche, Campeche, México
Entre otras…
Técnicas de producción e investigaciones 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 son
Cinta adhesiva Scotch.
CVD (Deposición de vapor químico).
Exfoliación de grafito en fase líquida.
Plasma.
Oxído – Reduccion.
Diluir el graffito.
En algunas investigaciones han conseguido sintetizar grafeno por vía química a partir del grafito, logrando una mejor producción para el uso industrial del material.
Los investigadores del Grupo de Materiales Compuestos del INCAR-CSIC (Instituto Nacional del Carbón) han patentado una tecnología para obtener grafeno a bajo costo y a partir del coque, que es un producto derivado del carbón y el petróleo.
Si se elige por la vía química, estos factores son los relacionados con el control y el grado de severidad de todos los pasos del proceso de síntesis del grafeno, la vía química para producir grafeno es la mas competitiva económicamente y puede adaptarse a la producción a escala, para llevar los materiales hechos con grafeno al entorno industrial. Si el grafeno sintetizado por vía química presenta mas defectos que los obtenidos por otras técnicas, esasalteraciones en algunos casos pueden ser ventajas muy útiles para algunas aplicaciones, como con el almacenamiento de energía, el diseño de procesos industriales limpios, la biomedicina etc…
El óxido de grafeno facilita la limpieza de materiales radioactivos del agua.

El óxido de grafeno tiene una notable capacidad para eliminar rapidamente el material radiactivo del agua contaminada, según han descubierto investigadores de la Universidad de Rice y la Universidad Lomonosov de Moscú.
Del laboratorio químico de Rice, James Tour y del laboratorio químico de Moscú de Stepan Kalmykov determinaron que las escamas microscópicas, de un atomo de espesor de óxido de grafeno se unen rapidamente a los radio nucleídos naturales y artificiales y se condensan en sólidos.
El descubrimiento puede ser de gran ayuda en la limpieza de lugares contaminados. También podría reducir los costes para la búsqueda de petróleo y gas y así impulsar la minería. La gran superficie del óxido de grafeno define su capacidad para adsorber toxinas. La velocidad de absorción fue el objeto de experimentos por el grupo Kalmykov. El laboratorio hizo pruebas de óxido de grafeno sintetizado con desechos nucleares simulados que contienen uranio, plutonio y sustancias como el sodio y el calcio que podría afectar negativamente a su absorción. Aun así, el óxido de grafeno resultó ser mucho mejor en la limpieza nuclear.
China encabeza la producción de laminas de grafeno.
En elmunicipio del suroeste de China Chongqing, se esta construyendo un parque industrial para la producción a gran escala de grafeno en laminas, ya se ha puesto en marcha la primera línea de producción a gran escala. Este grafeno esta pensado para la producción de teléfonos móviles, para las pantallas flexibles, y para las pantallas tactiles de los ordenadores. China esta a la cabeza de la industrialización del grafeno a nivel mundial ya que ha sido el primer país que ha comenzado la producción masiva.









Conclusión
En conclusión de este trabajo el grafeno es un material que se deriva del grafito por lo que es muy abundante, pero muy difícil de utilizar, pero en el 2010 por primera vez se pudo aislar, se descubrió en 1930, se descubrieron muchas utilidades, aplicaciones y propiedades para este extraordinario pero raro material como que es un muy buen conductor de energía térmica y eléctrica, es muy flexible, soporta la radioactividad, es ligero, es muy denso. Sus aplicaciones podrían cambiar el concepto de economía, tecnología, medicina entre otras por su aplicación en la electrónica, en su uso para producir baterías mas duraderas, su aplicación en la detección de enfermedades, para la fabricación de anticonceptivos. Muchos países estan en podría decirse que en una “carrera” para el uso del grafeno ya que podría cambiar a todo el mundo en un par de años mas pero con la tecnología actual esto tomara muchos años mas.