Descubren nuevas propiedades del Grafeno que lo hacen aún más perfecto5 minutos de lectura

GRAFENO: UN MATERIAL MARAVILLOSO

Con un espesor del tamaño de un solo átomo es el material más fino y ligero que existe y es a la vez el más duro. Es cientos de veces más duro que el acero y supera en dureza al diamante, el material más duro de la naturaleza.

Pero sus propiedades no acaban aquí, además es flexible y también transparente. Un material sintético formado por átomos de carbono dispuestos en forma de hexágono.

• Ligereza: 5 veces más ligero que el aluminio
• Resistencia: 200 veces más resistente que el acero
• Dureza: Más duro que el diamante
• Densidad: Similar a la fibra de carbono

Disposición de los átomos en el grafeno

Desde su creación el laboratorio (Se trata de un material sintético) ya conocíamos las propiedades superconductoras del Grafeno que superaba ampliamente a otros superconductores como la plata y obviamente el cobre.

Tiene tantas propiedades que sus aplicaciones son casi ilimitadas, gadgets, ordenadores, smartphones, edificios, electrodomésticos, prótesis…el límite es la imaginación.

Smartphone de grafeno

Lo interesante ahora es que los científicos del MIT liderados por el Profesor de Física Valenciano Pablo Jarrillo-Herrero, han descubierto nuevas propiedades del grafeno que lo posiciona como un superconductor aún más poderoso.

NUEVAS PROPIEDADES DEL GRAFENO

la superconductividad es fundamental en la electrónica actual. Los conductores tradicionales como la plata y el cobre son buenos para transportar una corriente eléctrica, pero los electrones que viajan a través de ellos rebotan defectos en el material, perdiendo energía a medida que avanzan.

Sin embargo, dentro de los superconductores los electrones se emparejan y se mueven a través del material como uno, sin perder ninguna energía a la fricción. Este último punto es fundamental, ya que si pudiéramos encontrar una forma de lograr la superconductividad a temperatura ambiente se podrían crear dispositivos electrónicos mucho más eficientes.

SUPERCONDUCTOR

Una de las nuevas propiedades del grafeno es la de comportarse como un superconductor, una propiedad que ya tenía, pero que ahora presenta nuevas posibilidades de ahorro de energía.

Para conseguir la superconducción, los científicos del MIT han dispuesto dos láminas de grafeno, una encima de otra, pero no perfectamente alineadas, sino con una de ellas girada con un de 1,1 grados. En esa disposición se ha podido comprobar  que ese ‘sándwich’ de grafeno es capaz de conducir electrones sin resistencia. Es decir, se convierte en un superconductor, un material capaz de transportar electricidad sin pérdidas.

Es la primera vez que se consigue este tipo de superconductividad en una estructura de este tipo, donde tienes una capa encima de otra, ninguna de las cuales es superconductora, y que simplemente por jugar con el ángulo de rotación aparece esta propiedad de la superconductividad.

Esta propiedad podría revolucionar la forma en que trabajamos con la energía en la actualidad brindando nuevos caminos a los campos de la electricidad y la electrónica.

OXIDO DE GRAFENO

Esta propiedad es menos nueva pero no por ello menos sorprendente:

El papel de óxido de grafeno está compuesto por varias capas, lo que hace que sea más flexible y más fuerte que otros polímeros: puede soportar objetos cinco veces más pesados que él mismo.

Responde más rápido y más suavemente cuando se activa el movimiento y es más barato que otros materiales de polímero activo.

También se puede fabricar a temperatura ambiente, lo que implica que consume menos energía y que su industrialización es más fácil (habitualmente los materiales «activos» se fabrican con temperaturas muy elevadas).

Hasta aquí todo muy bien, pero…Te lo imaginas caminando. Si, en movimiento, como si andara. Suena raro verdad, pues bajo determinadas condiciones el papel de Oxido de grafeno se mueve!

PAPEL DE OXIDO DE GRAFENO EN MOVIMIENTO

Una de las propiedades del oxido de grafeno es que es que absorbe la luz rápidamente y tiene una conductividad térmica muy alta. Esto es lo que hace posible el movimiento: Aplicando una luz láser al papel se encoge y se estira, de manera que puede propulsarse hacia adelante y hacia atrás y, por primera vez para un dispositivo como este, puede cambiar de dirección.

Al aplicar luz o calor, el material expulsa las partículas de agua que tiene y esto hace que se encoja. Al quitar la luz, el papel vuelve a recuperar las partículas de agua y esto hace que se estire. Estos movimientos repetidos hacen posible que se desplace. Para hacerle cambiar de dirección basta con irradiar solo una parte del papel, haciendo que se flexione, mientras que la otra permanece estirada.

El comportamiento de caminar del dispositivo para caminar con forma de gusano activado y desactivado por una luz NIR encendida y apagada (100 mW cm-2). Crédit:  Donghua University

De entre las nuevas propiedades del grafeno este tipo de movimiento ofrece un abanico de opciones de futuro realmente amplio, desde robots controlados por control remoto hasta músculos artificiales y no tardaremos tanto como pueda parecer en ver aplicaciones de esta propiedad en futuros proyectos.

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Mis agradecimientos a shutterstock por el uso de las imagenes del post. Derechos del vídeo de Donghua University.