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Tema: Grafeno

  1. #1
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    Predeterminado Grafeno

    El grafeno quiere salir del laboratorio

    Europa ya cuenta con un documento que quiere trazar el plan para trasladar las grandes promesas de este versátil material a la sociedad y la economía



    EL PAÍS - DANIEL MEDIAVILLA 23 NOV 2014 - 00:31 CET
    En 1859, cuando Edwin Drake perforó el primer pozo de petróleo en Pensilvania (EE UU), es probable que no pudiese imaginar el mundo que se construiría sobre aquel líquido viscoso. Hasta 1888 no se comercializaron los primeros automóviles de gasolina y hasta 1909 no se desarrolló la tecnología que dio comienzo a la era del plástico. Aquella materia prima interesó desde el principio, pero la tecnología transformó su significado para el mundo.

    Hace una década, en un laboratorio de la Universidad de Manchester (Reino Unido), dos hombres nacidos en la Unión Soviética realizaron un descubrimiento cuyo alcance también acabaría por sorprender a sus autores. Andréy Geim, director del laboratorio de nanotecnología de la Universidad, le propuso a su pupilo Konstanin Novoselov que investigase los residuos del trabajo de otros investigadores. Estos, para estudiar el grafito, limpiaban sus capas superficiales pegando cinta adhesiva y tiraban como depilándolo de imperfecciones. Novoselov observó que lo que quedaba pegado eran capas de grafeno, un material de un solo átomo de grosor con unas propiedades que desde entonces no han parado de dar sorpresas. Más resistente que el acero, mejor conductor que el cobre y al mismo tiempo flexible, pronto se empezó a considerar como un material milagro.

    La fiebre del grafeno no ha parado de subir en los últimos años y todos quieren participar de esta promesa. Por el momento, Europa lidera la publicación de artículos científicos sobre el material, es la región que más aporta a su conocimiento. Sin embargo, Corea del Sur, China y Japón le sacan mucha ventaja a la hora de asegurar las patentes, la propiedad intelectual para aprovechar el valor de esos conocimientos cuando se empiecen a utilizar para producir teléfonos móviles, baterías o paneles solares. Además, desde el descubrimiento de este derivado del grafito, se han incorporado otros materiales bidimensionales con características excepcionales que multiplican las posibilidades de este campo. Para no perder esa carrera por el control del grafeno y sus primos, la Unión Europea anunció en 2013 el lanzamiento de la iniciativa Graphene Flagship, un proyecto que pretende unificar los esfuerzos de los principales equipos humanos del continente, desde los investigadores más básicos hasta grandes compañías. Con 1.000 millones de euros y 76 centros de investigación académicos y empresariales de 17 países, es el mayor programa de I+D de la historia de la UE.

    El alcance y los objetivos de esta propuesta han quedado detallados en un documento que se publicará en las próximas semanas en la revista Nanoscale. Las posibilidades, aunque de momento son solo eso, podrían colocar el grafeno en casi todos los ámbitos de la vida. “La alta conductividad eléctrica del grafeno y su gran área de superficie por unidad de masa hace de él un material interesante para el almacenamiento de energía”, se apunta en el informe, liderado por el Andrea Ferrari, investigador de la Universidad de Cambridge y presidente del Consejo Ejecutivo de la Graphene Flagship.

    Además de permitir baterías más ligeras y con más capacidad, sería posible cargarlas en minutos en lugar de las horas que se necesitan ahora. Esa cualidad no solo liberaría a los usuarios de los teléfonos inteligentes de la amenaza de la batería baja, también podría tener un gran impacto en el desarrollo de los coches eléctricos y con ellos, de las energías renovables. Estos automóviles podrían incorporar baterías muy finas distribuidas por toda la estructura del automóvil, evitando ocupar la gran cantidad de espacio que requiere las actuales. También se podrían cargar en minutos en lugar de horas, mejoras convertirían este tipo de vehículos en una alternativa más atractiva a los impulsados por combustibles fósiles. Esta es una de las aplicaciones del grafeno menos lejanas porque la versión del material que se necesita, con cavidades y defectos, no necesitaría tanta maestría.

    “Lo interesante de estas grandes iniciativas es que se coordinan esfuerzos, y se evita que en distintas partes de Europa se haga lo mismo y permite una conexión directa con la industria”, explica Frank Koppens, investigador del Instituto de Ciencias Fotónicas de Barcelona (ICFO) y uno de los autores de la hoja de ruta para el grafeno. Además de acelerar el paso del laboratorio al mercado, la conexión con la industria “ofrece información sobre sus necesidades, algo que también ayuda a mejorar la investigación fundamental”, añade. Koppens descubrió el año pasado una nueva cualidad extraordinaria del grafeno, su gran capacidad para transformar los fotones de la luz en electrones. Si este fenómeno se pudiese mantener a gran escala, este material se convertiría en un gran recurso para construir paneles solares.

    Superordenadores ecológicos

    No muy lejos de Koppens, también en Barcelona, trabaja otro de los cerebros que lideran esta carrera para trasladar a la vida cotidiana los superpoderes que el grafeno muestra en el laboratorio. Stephan Roche, investigador ICREA en el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología, es colíder del área de espintrónica del Flagship. Esta tecnología emergente pretende utilizar las cualidades del grafeno para explotar el espín (rotación) de los electrones. Hasta ahora, los circuitos que se encuentran en los ordenadores o los móviles se imprimen sobre silicio, el material sobre el que se construyó la revolución informática. Permitiendo el paso o no de electricidad a través de esos circuitos, es posible codificar en sistema binario la información con la que buscamos ofertas en Internet o enviamos mensajes de texto. El sistema permite aplicaciones fantásticas, pero, como hacen patentes los ordenadores cuando se calientan y sus ventiladores silban, requiere un consumo de energía importante.

    En el grafeno, los electrones se mueven con mucha más libertad, 200 veces más rápido que sobre el silicio, consumiendo mucha menos energía y produciendo menos calor. Además de los descubrimientos de investigadores como Roche, en el grafeno es contemplable manipular el espín de los electrones, una característica magnética de las partículas que, como en el caso de la interrupción o no del paso de la energía sobre el silicio, permitiría codificar información. “Nunca se ha podido construir un dispositivo con estas características porque hasta ahora no se ha conseguido actuar en el espín a temperatura ambiente en ausencia de corriente eléctrica”, explica Roche. Hacerlo permitiría introducir mucha más capacidad de cálculo en menos espacio y con una fracción del consumo energético.

    Como sucedió en el caso del petróleo y con otros avances científicos, es posible que la tecnología realmente transformadora llegue cuando el grafeno se encuentre con un saber que aún no se ha alcanzado. Los participantes en el Graphene Flagship están convencidos de que en cualquier caso este impulso económico —importante para la ciencia, pero muy pequeño si se compara con casi cualquier gran inversión de la UE— servirá para abonar ese tipo de encuentros entre el grafeno, sus primos y las tecnologías sobre las que se construirá el siglo que viene.


    Estructura y aplicaciones del grafeno

    El grafeno quiere salir del laboratorio | Ciencia | EL PAÍS
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  2. #2
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    Predeterminado Re: Grafeno

    Que buen informe . Esto va de la mano con el Litio .

    Salu2!
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  3. #3
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    Predeterminado Re: Grafeno

    Esperemos que en los próximos 20 o 30 años tanto el desarrollo de baterías de litio u otras tecnologías similares y el grafeno nos saquen de la gran crisis petrolera que se aproxima...sino...
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  4. #4
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    Predeterminado Re: Grafeno

    Si mal no recuerdo vitabrevis publico un post interesante sobre el grafeno... si es asi habria que adjuntarlos!!
    Muy interesante!
    Podemos ser lo mejor y tambien lo peor, pero ARGENTINO, gracias a dios.

  5. #5
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    Predeterminado Re: Grafeno

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    Saludos

    "Juremos no dejar las armas de la mano hasta ver el país enteramente libre o morir con ellas como hombres de coraje"
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  6. #6
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    Predeterminado Re: Grafeno

    Argentina: Demuestran como la luz atrapada se puede enfocar y curvar



    El Grafeno, considerado el "material del futuro", continúa sorprendiendo a los científicos. Esta vez, ha demostrado como la luz atrapada se puede enfocar y curvar. Este aporte a la electrónica podría implicar la creación de chips híbridos capaces de funcionar a la velocidad de la luz.

    Guillermo Meliseo (Agencia CTyS)

    Las películas de ciencia ficción muchas veces brindan una visión bastante acertada de las tecnologías del mañana, como aviones que viajan a la velocidad del sonido, pantallas flexibles, dispositivos adaptados a la fisionomía del ser humano, entre otros tantos desarrollos. Sin embargo, para observar la tecnología del futuro no es necesario ir al cine. Tan solo se debe prestar atención a los estudios que realizan los científicos con diversos materiales como el grafeno. O, como muchos lo conocen, “el material del futuro”.

    En ese sentido, el investigador e ingeniero electrónico, Federico Golmar, perteneciente al CMNB-INTI y CONICET, realizó un estudio para conocer en profundidad las futuras implicancias de este material en el área electrónica. “Desde el centro de investigaciones CIC_nanoGUNE, País Vasco, España, demostramos que iluminando una barra de metal (nanoAntena) podíamos hacer que los plasmones generados sean lanzados y se propaguen controladamente sobre láminas de grafeno, permitiendo nuevas posibilidades para desarrollar dispositivos fotónicos extremadamente chicos.

    Los plasmones son un movimiento de electrones que se genera sobre una superficie de metal cuando es iluminada. “Es como cuando alguien tira una piedra a un lago y genera ondas que se propagan por el agua”, ejemplifica el ingeniero, tras agregar que “iluminando la nanoantena de metal que fabricamos logramos lanzar los plasmones a la superficie de grafeno y sobre esa estructura observamos como los plasmones se seguían propagando. Dependiendo la concavidad que se le daba al extremo de la antena, se logró enfocar o diverger los plasmones”.

    Por su alta conductividad térmica y eléctrica, el grafeno se convierte en uno de los materiales más prometedores de la electrónica actual. Su estructura, muy similar al grafito (que se puede encontrar en la mina de un lápiz), es de carbono puro con átomos dispuestos en forma hexagonal. “Si uno tiene grafito de una mina de lápiz y va exfoliando y sacando capas finas de eso, llega un punto donde uno se queda con una monocapa de átomos. Pese a que es muy fino, el grafeno es buen conductor y transparente”, sostiene el investigador.



    El repentino interés de la comunidad científica por estudiar las propiedades de este material surgió a partir del 2004 cuando los científicos rusos Novoselov y Geim consiguieron aislarlo a temperatura ambiente. Desde entonces, mucho se ha investigado sobre este nuevo compuesto cuyas aplicaciones revolucionarán la industria tecnológica. Porque, justamente, al ser una sustancia hecha a base de carbono (uno de los elementos químicos más importante en la naturaleza) funciona como un semiconductor capaz de desarrollar dispositivos más veloces y pequeños.

    “La electrónica de hoy en día se hace sobre una base de silicio, pero su aplicación es muy limitada”, cuenta el experto. Y agrega: “Sin embargo, si uno logra diverger o torcer estos plasmones se puede pensar en una transmisión de información que se mueve a partir de la velocidad de la luz y no mediante la velocidad de los electrones, como se trabaja actualmente”.

    El estudio inicial tuvo dos objetivos: por un lado, demostrar por medio de la ciencia básica que las teorías desarrolladas son racionales y aplicables en cualquiera de sus contextos. Por otro lado, poner en práctica los resultados alcanzados. “Una posible aplicación sería la electrónica hibrida, donde los chips, al ser híbridos, pueden procesar la información más rápida y mejorar las comunicaciones”, concluye Golmar

    Fuente: Agencia CTyS
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    "Antes sacrificaría mi existencia que echar una mancha sobre mi vida pública que se pudiera interpretar por ambición".José de San Martín

  7. #7
    Usuario registrado Avatar de FENCER
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    Predeterminado Re: Grafeno

    Es como lo que podes imprimir (hasta una casa), las aplicaciones son solo limitadas a la imaginacion.

    se imaginan la bañera del cockpit del Pampa, construido en este material...???

    Última edición por FENCER; 27/11/2014 a las 17:14

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