Grafeno

El grafeno es un material bidimensional de un átomo de espesor que consta de átomos de carbono dispuestos en una estructura similar a un panal. Esto se conoce como grafeno monocapa. También se han sintetizado en el laboratorio grafenos bicapa y multicapa. Si apilas suficientes capas de grafeno, obtendrás un cristal de grafito.

El grafeno presenta propiedades eléctricas, ópticas, mecánicas y térmicas muy interesantes. Eléctricamente, es un semimetal o un semiconductor con banda prohibida cero. El grafeno muestra una resistividad muy baja, por ejemplo, sólo 10^-6 Wcm a temperatura ambiente. Una película de grafeno de una sola capa es bastante transparente y absorbe sólo 2% de la luz que incide sobre ella. Las propiedades mecánicas son excepcionales; por ejemplo, su módulo de Young es de aproximadamente 2 TPa (TPa = un billón o 10¹² Pascal). A modo de comparación, el acero tiene un módulo de Young de aproximadamente 0,2 TPa.

Las interesantes propiedades del grafeno han dado lugar a una explosión de investigaciones centradas recientemente en su síntesis, caracterización y desarrollo para una variedad de aplicaciones. Las aplicaciones prometedoras incluyen dispositivos electrónicos, electrodos conductores transparentes para células solares y pantallas de plasma, materiales compuestos, dispositivos de almacenamiento de energía y sensores químicos y biológicos. 

Actualmente los investigadores son capaces de producir grafeno reduciendo el óxido de grafeno. Este enfoque de síntesis química ahora puede producir cantidades en gramos del material. También es posible depositar una única capa de grafeno sobre una oblea de silicio. Una técnica llamada deposición química de vapor permite el crecimiento de grafeno monocapa o multicapa a 900-1000 ºC.