El grafeno

Foto obtenida de www.espaciociencia.com

El grafeno no es más que una red bidimensional de átomos de carbono. Suena extraño tener algo bidimensional en un mundo de tres dimensiones, pero realmente lo es, puesto que su espesor es de un único átomo. Así pues tenemos una serie de carbonos formando una red hexagonal, tal y como podéis ver en la simulación inferior, cuyo espesor es un único átomo.

Lo cierto es que el grafeno de material nuevo tiene bastante poco. El compuesto ya fue estudiado hace más de medio siglo, llegándose incluso a calcular la estructura de sus bandas electrónicas, y lo que es más sorprendente, se llegó incluso a observar en 1948 con un microscopio electrónico de transmisión (TEM) la estructura de unas pocas láminas de grafeno. Ahora ya se pueden obtener imágenes de una única lámina como es el caso de la siguiente fotografía tomada en el 2009 también con un TEM. Se observa perfectamente la red de hexágonos con una distancia interatómica de 0,14 nm, es decir, en un centímetro entrarían 140 millones de átomos de carbono. Aunque si tenemos en cuenta el tamaño del átomo de carbono este número se reduce a 50 millones. Aún así esto implica una alta densidad de átomos y hace que ni siquiera el helio pueda atravesar la red de grafeno.

Y es que realmente lo único que apareció durante estos últimos años es el nombre del material, grafeno, que fue introducida por primera vez en 1994 para denominar a las monocapas de grafito, porque efectivamente, el grafito que tenemos todos en las minas de nuestros lapiceros no es más que la superposición de muchas capas bidimensionales de grafeno. Por tanto sí, has tenido entre tus manos el material que ha dado lugar al premio Nobel de física y ni te habías parado a pensar en ello. Y quizá sea esto lo que distinga a los buenos físicos de los que no lo son. A pesar de que el grafeno lleva con nosotros muchísimos años, Geim y Novoselov reciben el premio Nobel ahora porque lograron obtener en el 2004 una única capa de grafito, es decir grafeno, y medir algunas de sus propiedades eléctricas. Aunque sabiendo cómo obtuvieron esa lámina de grafeno a uno le surgen dudas sobre el asunto, y es que lo único que hicieron fue coger una cinta adhesiva y a base de repeticiones conseguir sacar del grafito una única capa de grafeno. En términos un poco más de andar por casa y de forma simplificada. Pintáis con lápiz en una hoja de papel, pegáis un poco de celofán y luego lo despegáis. En la pequeña capa que queda pegada en el celofán están vuestras láminas de grafeno. Sorprendente, ¿verdad?

Fuente: http://www.wisphysics.es