viernes, 25 de octubre de 2013

Aplicación del grafeno: Tenis

Otra aplicación del grafeno seía su uso para deportes como el tenis:

El descubrimiento de este material no pasó desapercibido para los investigadores de la sede central de Head en Austria, que han logrado aplicarlo al tenis en un tiempo récord para conseguir una de las mayores evoluciones que se recuerdan en lo que a fabricación de raquetas se refiere. ¿Qué consecuencias tendrá para Djokovic la presencia de este pionero material en su nueva raqueta? Explican en Head que hasta la fecha el peso de una raqueta se distribuía de forma desigual entre la cabeza y el mango, según fuese el objetivo de conseguir más potencia o más control, pero no se prestaba atención al corazón de la raqueta. Reducir el peso del corazón entrañaba un grave riesgo, ya que esta zona es la que soporta el impacto y la torsión en el golpeo.
La resistencia y la versatilidad del grafeno permitirá que por fin se pueda reducir el peso del corazón, distribuyéndolo a la cabeza y al mango. Esto permitirá ganar inercia y potencia en el golpeo, realizando un esfuerzo menor en el impacto. La raqueta Speed de Djokovic de 2012 distribuía su peso con un 32% en el mango, un 46% en el corazón y un 22% en la cabeza. El grafeno podría permitir que a partir de 2013 la raqueta del serbio aumentase su peso en el mango (35%), redujese el peso en el corazón (35%) y permitiese al número 1 del mundo disponer del 30% del peso total de la raqueta en la cabeza. Una revolución que podría servir a Djokovic para imprimir mucha más potencia en los golpes aplicando el mismo esfuerzo y con una raqueta de menor peso. Esa misma redistribución de peso en la raqueta de Nole fabricada con los grafitos actuales provocaría de manera irremisible que la raqueta se partiera por el centro.
Además, el revestimiento del marco de las raquetas no necesitaría un grafeno muy puro, por lo que su fabricación es más fácil y barata sin que ello implique perder cualidades".
La historia de la fabricación de las raquetas de tenis ha evolucionado con el empleo de materiales tan diversos como caoba, madera, metal, fibra de carbono, grafito o kevlar en el intento de buscar el tamaño, el peso, la estabilidad y la potencia perfecta. El empleo del grafeno permitirá reducir el peso global de la raqueta de Djokovic y que los diferentes modelos de Head (Speed y Prestige) redistribuyan su peso para adaptarse a las características de jugadores como María SharapovaTomas Berdych Marin Cilic. Ahora las raquetas a la carta serán cada vez más fáciles de diseñar.
De hecho, Elsa Prada se aventura con otro hipotético avance con este material: "Otro ejemplo de aplicación del grafeno que se me ocurre sería su utilización para cordajes de raquetas, ya que el material es muy elástico y aguantaría tensiones hasta 200 veces mayores que un cable de acero, haciéndolas irrompibles y mucho más eficientes". El vigente campeón del Open de Australia se enfrentará en 2013 a nuevos retos ante rivales cada vez más exigentes. Para afrontarlos, Novak Djokovic tendrá en su poder una tecnología que ya ha ganado un Premio Nobel. La ciencia ha demostrado ser capaz de incrementar y potenciar las virtudes y el talento natural de los deportistas. En breve descubriremos el efecto que produce la G sobre el número uno del mundo.

Aplicación del grafeno: móviles e Internet

Otra aplicación del grafeno sería la asociada a la tecnología de los móviles e Internet.
Sería posible:

- Subir contenidos a Internet a velocidades impensables. Hablamos de un terabit en un segundo. Eso es rápido.

- Supercapacitadores fabricados con grafeno dejaría a las baterías obsoletas.
Cargar tu móvil en 5 segundos.

- Podría aplicarse a pantallas táctiles, lo cual permitiría fabricarlas de plástico en lugar de cristal. Es decir, la promesa de pantallas táctiles, flexibles e irrompibles estaría más cerca.

- Científicos han creado ya el primer prototipo de auriculares de grafeno y la calidad de sonido es espectacular.

Aplicación del grafeno: Desalinización: filtrar agua de mar con grafeno nanoporoso

Una sorprendente aplicación futura del grafeno es la de desalinizar aguas saladas, es decir, potabilizar el agua de los mares y océanos, aportando un suministro enorme de agua para futuras generaciones.
Con los problemas asociados al cambio climático y la sequía que avanza cada vez más rápido, necesitamos fuentes de agua que pudiera ser potable. Una de las iniciativas que se considera desde hace años es la posibilidad de desalar agua de mar, con el inconveniente de que estos proyectos son muy caros y complejos.
Sin embargo, el aporte de científicos del MIT, que ha permitido crear filtros en las desaladoras basados en grafeno monoporoso, un material que permite ejercer una menor presión y un aumento asociado de la velocidad de los propios procesos de desalinización.
Aunque por ahora los exitosos resultados solo han sido comprobados por simulación computacional, y faltaría realizar pruebas “de campo”, lo cierto es que el grafeno presenta una larga lista de usos asombrosos, de los que sin duda nos beneficiaremos en el futuro.

viernes, 18 de octubre de 2013

Propiedades del grafeno

Entre las propiedades destacadas de este material se incluyen:
  • Es muy flexible
  • Es transparente
  • Autoenfriamiento (según algunos científicos de la Universidad de Illinois).
  • Conductividad térmica y eléctrica altas.
  • Elasticidad y dureza elevadas.
  • (Sobre todo) Muy alta dureza: 200 veces mayor que la del acero, casi igual a la del diamante.
  • Reacción química con otras sustancias para producir compuestos de diferentes propiedades. Esto lo dota de gran potencial de desarrollo.
  • Soporte de radiación ionizante.
  • Gran ligereza, como la fibra de carbono, pero más flexible.
  • Menor efecto Joule: se calienta menos al conducir los electrones.
  • Para una misma tarea que el silicio, menor consumo de electricidad.
  • Generación de electricidad al ser alcanzado por la luz.
  • Razón Superficie/Volumen muy alto, lo que le atorga un buen futuro en el mercado de los supercondensadores.
  • Se puede dopar introduciendo impurezas para cambiar su comportamiento primigenio de tal manera que se pueda hacer que no repela el agua o que incluso mejore todavía más la conductividad.
  • Cuando una lámina de grafeno recibe algún daño que quiebra su estructura produciendo un agujero consigue atraer átomos de carbono situados en las proximidades para así reparar los huecos (se autorepara). 

Otras propiedades interesantes desde el punto de vista teórico

Comportamiento como cuasipartículas sin masa de los electrones que se trasladan sobre el grafeno. Son los denominados fermiones de Dirac, que se mueven a velocidad constante, de manera independiente de su energía (como ocurre con la luz), en este caso a unos 106 m/s. A este respecto, la importancia del grafeno consiste en que propicia el estudio experimental de este comportamiento, predicho teóricamente hace más de 50 años.

  • Efecto Hall cuántico, por el cual la conductividad perpendicular a la corriente toma valores discretos, o cuantizados. Esto permite medirla con suma precisión. La cuantización implica que la conductividad del grafeno nunca puede ser nula (su valor mínimo depende de la constante de Planck y de la carga del electrón).
  • Efecto Hall cuántico fraccionario.
  • (Debido a las propiedades anteriores) Movilización libre de los electrones por toda la lámina del grafeno: no quedan aislados en zonas de las que no puedan salir. Es el efecto conocido como localización de Anderson, que representa un problema en sistemas bidimensionales con impurezas.
  • Transparencia casi completa y densidad tal que ni siquiera los átomos de helio, que son los más pequeños que existen —sin combinar en estado gaseoso—, podrían atravesarlo.
  • Aunque no deja pasar el helio, sí permite paso al agua: en un recipiente de grafeno cerrado se evapora prácticamente a la misma velocidad que si estuviese abierto.

Descripción grafeno

Descripción

En este sentido, al grafeno se le ha definido como hidrocarburo aromático policíclico infinitamente alternante de anillos de sólo seis átomos de carbono. La molécula más grande de este tipo contiene 222 átomos de carbono o 37 «unidades de benceno» separadas
Las cifras de la oración anterior son las contenidas en el resumen de la cita. Debería ser: 111 átomos de carbono y 111 átomos dehidrógeno o, más simple, 222 átomos, lo cual resulta de 37 x 6 (átomos de carbono –o de hidrógeno– del benceno, de fórmula C6H6) = 222, o bien: 18.5 anillos de benceno: 18.5 x 12 (átomos del benceno) = 222.
La opción de «unidades» fue para obtener una cifra «redonda» (37), y por consiguiente evitar la expresión fraccionaria (18,5).

Definición y características del grafeno

Grafeno



El grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor. Es muy ligero, una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos.

Es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano (como panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.

El Premio Nobel de Física de 2010 se le otorgó a Andréy Gueim y a Konstantín Novosiólov por sus revolucionarios descubrimientos acerca de este material.
Mediante la hibridación sp2 se explican mejor los ángulos de enlace, a 120̊, de la estructura hexagonal del grafeno. Como cada uno de los carbonos contiene cuatro electrones de valencia en el estado hibridado, tres de esos electrones se alojan en los híbridos sp2, y forman el esqueleto de enlaces covalentes simples de la estructura.

El electrón sobrante se aloja en un orbital atómico de tipo «p» perpendicular al plano de los híbridos. El solapamiento lateral de dichos orbitales da lugar a formación de orbitales de tipo p. Algunas de estas combinaciones propician un gigantesco orbital molecular deslocalizado entre todos los átomos de carbono que constituyen la capa de grafeno.

El nombre proviene de intercambio –en el vocablo grafito– de sufijos: «ito» por «eno»: propio de los carbonos con enlaces dobles. En realidad, la estructura del grafito puede considerarse una pila de gran cantidad de láminas de grafeno superpuestas.3 Los enlaces entre las distintas capas de grafeno apiladas se deben a fuerzas de Van der Waals e interacciones de los orbitales p de los átomos de carbono.

En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono-carbono es de aproximadamente 142 pm (picómetros). Es el componente estructural básico de todos los demás elementos grafíticos, incluidos el propio grafito, los nanotubos de carbono y los fullerenos.





A esta estructura también se le puede considerar una molécula aromática extremadamente extensa en las dos direcciones espaciales. Es decir, sería el caso límite de una familia de moléculas planas de hidrocarburos aromáticos policíclicos denominada grafenos

viernes, 4 de octubre de 2013

Objetivos específicos

Objetivos específicos:

-Investigación sobre el grafeno

-Investigación sobre sus aplicaciones

-Decisión sobre que aplicación utilizar en nuestra empresa

-Aplicación de las investigaciones

-Realización de cuentas económicas

-Construcción de la empresa

-Suministro y venta de material