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1 de Septiembre de 2010
Materiales

Electrónica del grafeno

El grafeno, una lámina de carbono cuyo espesor puede ser de un solo átomo, muestra propiedades electrónicas exóticas que revisten un gran interés para la investigación fundamental y el desarrollo de nuevos materiales.

Grafeno suspendido, contactado por electrodos metálicos. La movilidad de los electrones en esta muestra es comparable a la de los mejores materiales semiconductores utilizados en dispositivos electrónicos. [UNIVERSIDAD DE MANCHESTER]

En síntesis

El grafeno es el único material constituido por una sola capa de átomos que puede ser sintetizado y estudiado en detalle. Es el objeto más bidimensional que existe.

Las propiedades electrónicas del grafeno son inusuales y pueden modificarse externamente.

El estudio de las propiedades exóticas del grafeno ha puesto de manifiesto interesantes relaciones entre los modelos usados en ciencia de materiales y en física teórica. Las nuevas características del grafeno quizá permitan el desarrollo de aplicaciones y dispositivos irrealizables con otros materiales.

El carbono es el elemento químico más estudiado. Resulta fundamental en biología y medicina, pero también en la producción de energía y la conservación del medio. A través de sus compuestos, forma parte de numerosos materiales de gran importancia en nuestra vida cotidiana. La síntesis del carbono en las estrellas constituye una etapa básica del ciclo por el cual se forman muchos otros átomos.

Durante largo tiempo se consideró que el carbono puro, a temperatura y presión ambientes, existía en forma de dos tipos de materiales: el grafito, que utilizamos en las minas de los lápices, constituido por láminas apiladas fáciles de separar, y el diamante, de estructura cúbica cristalina. Se sabe que el grafito es ligeramente más estable que el diamante. No es frecuente que existan materiales con características muy distintas formados por el mismo elemento químico. Resulta por ello bastante sorprendente que la investigación científica durante el último tercio del siglo XX y los años que llevamos del XXI haya descubierto aún más formas de carbono en la naturaleza.

En los años setenta del siglo pasado se estudiaron los compuestos intercalares de grafito. Constan de láminas muy finas de grafito, que pueden ser superconductoras, entre capas de otros materiales. También en los setenta se estudiaron de forma intensiva polímeros como el poliacetileno, que puede considerarse una cadena muy larga de átomos de carbono, con algunos enlaces saturados con hidrógeno.

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