Especificación de la aplicación del grafeno en nuestro proyecto

Aplicación del grafeno en la tecnología

Transistores. IBM anunciaba hace un año la creación de un transistor de 100 Ghz. Después le llegó el turno a los investigadores de UCLA; de la Universidad californiana salió un prototipo de laboratorio capaz de alcanzar una frecuencia de 300 GHz. «Los transistores son los interruptores que permiten que pase la corriente dentro de los procesadores de los ordenadores», explica Palacios. Determinan la velocidad de los procesos en función de la cantidad que dejan pasar; con el último transistor desarrollado, alcanzaría los 3.000 km por segundo.

Los expertos apuntan a que la posibilidad de posicionamiento inminente del grafeno está en la electrónica de bajo coste como pantallas táctiles, computadores plegables, radares,  que aun así no evitarán el silicio, «paredes emisoras de luz, como células solares pero al revés», explica Guinea.

Espintrónica. Yendo más allá, el grafeno podría cambiar la forma de trabajar de los transistores. Es el campo de la espintrónica «una revolución», explica Stephan Roche, del Instituto catalán de nanotecnología y experto teórico en este campo, que abrió el premio Nobel  de Física, Albert Fert.

Manipular directamente el electrón, controlando su giro de manera constante a grandes distancias y a temperatura ambiente. «El gran desafío es inyectar electrones con un espín definido en el grafeno y, a través de una acción externa (electroestática, mecánica o química), cambiar su giro de manera controlada. Hacer una especie de encendido. Si se lograra, podríamos tener en la misma plataforma almacenamiento y tratamiento de datos», explica Roche.

El grafeno dentro de 50 años

¿Curiosidad por las futuras aplicaciones del grafeno dentro de 50 años?

La primera parte de este vídeo muestra las innovadoras aplicaciones en nuestra vida cotidiana.

Información de última hora en nuestra mano desde que iniciamos el día, electrodomésticos resistentes a manchas  y sensibles al tacto, pantalla de diseño aerodinámico con funcionalidad avanzada en el automóvil, aplicación de las últimas novedades tecnológicas en la enseñanza de nuestros hijos e incluso mayor análisis de pruebas diagnosticas en medicina.

Todo ello a  nuestro alcance en menos tiempo del que esperamos.

El grafeno puede revolucionar nuestro mundo laboral, facilitando la comunicación entre compañeros de una misma empresa incluso en sedes ubicadas en distintos países, promoviendo de éste modo el intercambio de información de manera inmediata.

Incluso en nuestras vacaciones no podemos renunciar a este gran avance gracias al cual podremos obtener información desde nuestro hotel de descanso e incluso acceder a paneles informativos en nuestros lugares de recreo (paseos por la naturaleza con la última novedad, shopping y precios de ultima hora, etc) sin olvidarnos de gafas especialmente diseñadas  con la ultima hora de los horarios de transporte.

¿Por qué Invertir en Grafeno?

¿Por qué Invertir en Grafeno?

Dentro de unos años el Grafeno tendrá un gran impacto en la sociedad, estando presente en multitud de sectores y posiblemente convirtiéndose en el material de referencia sobre el que se desarrollen los nuevos dispositivos electrónicos.

Cuando comenzó la revolución de la era informática, se confirmó que aquellas personas que confiaron en empresas como Apple o Microsoft dieron en el blanco apostando por las nuevas tecnologías. Esto mismo podría ocurrir con el grafeno pudiendo revolucionar la tecnología que hoy en día conocemos.

IBM o Samsung, ya trabajan en proyectos basados en el grafeno; y desde organismos oficiales se potencia los estudios que aceleren la utilización comercial del mismo, como es el caso de los 1.000 millones que la Unión Europea ha decidido destinar al desarrollo de este material como alternativa real a los ya existentes.

A pesar de que parece tenerlo todo a su favor como una buena inversión de futuro, existen determinados sectores que consideran que aún es demasiado pronto como para comenzar a apostar por él.

El silicio continúa siendo el material de referencia en el sector informático y electrónico y el hecho de que el grafeno se encuentre aún en fase experimental, con pocas empresas a nivel internacional que se dediquen a su producción. Por otra parte, la ausencia de un método de elaboración que permita obtener grandes cantidades de grafeno de alta calidad es un condicionante a tener en cuenta antes de invertir.

Dentro de unos años cuando se consiga optimizar y abaratar dicha producción empezará a formar parte de nuestra vida cotidiana y lo encontraremos en la tecnología, medicina, medios de trasporte, etc.

Usos del grafeno

USOS GRAFENO EN LA ACTUALIDAD

-INTERNET:

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

-MÓVILES :

Cargar tu móvil en cinco segundos.

-PANTALLAS:

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.

-SONIDO:

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

-BATERÍAS:

Supercapacitadores fabricados con grafeno dejaría a las baterías obsoletas.

Las propiedades del grafeno son ideales para utilizarlo como componente de circuitos integrados. Está dotado de alta movilidad de portadores, así como de bajo nivel de ruido. Ello permite que se le utilice como canal en transistores de efecto campo. Como por ejemplo son las propiedades de conducción eléctrica de las uniones, las cuales se ven modificadas dependiendo de la polaridad y de la magnitud del voltaje aplicado, donde se reproduce el efecto amplificador que se obtenía con las válvulas.

Baterías para coches eléctricos. Los coches eléctricos siguen teniendo problemas de recarga. Son lentos a la hora de repostar y su autonomía no es la más eficiente. «El almacenaje es el campo de batalla. Se piensa en el grafeno como conductor. Los condensadores son dos placas conductoras separadas por una capa aislante. Mientras más delgada sea esa capa, más capacidad de almacenaje. Ése es el problema real», explica Lora.

Los circuitos integrados pueden contener centenares de miles de transistores en un pequeño trozo de material, permitiendo la construcción de circuitos electrónicos complejos, como los de los microordenadores o microcomputadoras, equipos de sonido y vídeo, y satélites de comunicaciones.

-CONTAMINACIÓN:

¿Te imaginas que tuviéramos una solución para limpiar la contaminación de desastres nucleares como el de Fukushima? Investigadores de la Universidad de Rice han logrado unir desechos nucleares utilizando grafeno, lo que haría la limpieza viable y segura.

-TENIS

El grafeno podría transformar deportes como el tenis. La firma HEAD trabaja en aplicarlo a la fabricación de raquetas para poner el peso donde realmente importa, en la cabeza de la raqueta y el mango.

-AGUA:

Científicos del MIT están aplicando este material para crear un filtro capaz de convertir el agua salada en potable de forma rápida, fiable y barata.

Empresas españolas

Empresas españolas

Las empresas españolas defienden sus respectivos modelos de negocio y buscan la forma de ser cada vez más competitivas mientras esperan a su Godot particular: las multinacionales que den un paso al frente.

Si hablamos de producción de grafeno en polvo -su otra variedad- enfocada al sector puramente industrial, donde suele usarse en mezcla con otros materiales para obtener propiedades concretas, como la resistencia al fuego, la compañía riojana Avanzare es la primera productora mundial desde finales de 2012, cuando superó a la norteamericana XG Sciences. En su caso, el modelo de negocio es más seguro. Y en el mundo no existen más de 40 empresas que compitan con ella.

Las empresas españolas que se están dedicando a la producción y desarrollo del grafeno, gracias a su posición en el mercado y a los esfuerzos en innovación y desarrollo merecen un espacio propio.

Las cuatro empresas españolas implicadas en la producción de grafeno ocupan posiciones líderes en los mercados internacionales y, aunque todavía no se puede invertir directamente en ellas, auguramos un gran futuro para todas ellas, pues ya son referencia en los foros internacionales dedicados a este material.

Estas son las cuatro empresas españolas dedicadas a la producción de grafeno:

 -GRAPHENANO:          

Empresa líder mundial en la fabricación de grafeno con un 90% de capital español y un 10% de capital alemán, con sede en Alicante y centro de producción en Ciudad Real, que acaba de abrir una sede en Alemania. Su producción que se estima facture en el 2013:  300 millones de Euros. La gran baza de esta empresa es su sistema de producción basado en el dióxido de carbono y no en el grafito, lo que le da una gran independencia.

Empresas como BMW o Toyota ya han contactado con ella para incluir el grafeno en sus vehículos.  (http://www.graphenano.com/)

-GRAPHENEA NANOMATERIALS:

Empresa con sede en San Sebastián fabrica láminas de grafeno, liderando en Europa esta producción enfocada principalmente a la investigación y desarrollo, tanto a centros de investigación como a empresas como Nokia, Philips, Nissan o Cannon.. En estos momentos usted puede comprar sus productos a través de su página web. (http://www.graphenea.com/)

    -AVANZARE:

 Empresa con sede en Logroño cuya línea de producción es el grafeno en polvo, usado en múltiples aplicaciones y usos industriales como las tinturas semiconductoras para usos electrónicos o los aislantes, lo que hace de esta empresa única en España, pues su producción se vende a otras empresas para la producción de productos comercializables. (http://www.avanzare.es/)

   -GRAnPH NANOTECH:

 Empresa con sede en burgos fabrica láminas de grafeno enfocando su producción a la investigación.

( http://www.granphnanotech.com/)

(La mayoría de las páginas web están escritas en inglés debido a la globalización del grafeno.) 

Grafeno Producción y Tipos

¿Cómo se obtiene el Grafeno?

Para que conserve todas sus propiedades, el mineral ha de ser de la mayor calidad posible. Con el método tradicional de obtención a base de deshojar el grafito con cinta adhesiva, se consigue grafeno de muy alta calidad, pero la cantidad producida es mínima y resulta insuficiente para  su uso industrial.
El empleo de otros métodos para su obtención enfocados en aumentar la cantidad producida no consigue un producto con la calidad suficiente.
El grafeno se comercia en dos formas: En lámina y en polvo:
 
• Grafeno en lámina: es de alta calidad y se emplea en campos como la electrónica, la informática o incluso la aeronáutica, donde se requiere un material muy resistente. Su producción es actualmente muy costosa.

 
• Grafeno en polvo: se usa en aquellos ámbitos que no requieren de un material de alta calidad. Su proceso de obtención es más barato y permite una mayor producción del producto, pero renunciando a parte de sus propiedades.

Introduccion ¿QUE ES?

      

                                  INTRODUCCIÓN

¿QUÉ ES EL GRAFENO?

El grafeno es una estructura laminar plana, de un átomo de grosor, compuesta por átomos de carbono densamente empaquetados en una red cristalina en forma de panal de abeja mediante enlaces covalentes que se formarían a partir de la superposición de los híbridos sp² de los carbonos enlazados.

El Premio Nobel de Física de 2010 fue otorgado a Andre Geim y Konstantin Novoselov por sus revolucionarios descubrimientos sobre el material bidimensional grafeno.

El nombre proviene de GRAFITO + ENO. En realidad, la estructura del grafito puede considerarse como una pila de un gran número de láminas de grafeno superpuestas. Los enlaces entre las distintas capas de grafeno apiladas se debe a fuerzas de Van der Waals. En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono-carbono es de aproximadamente 1,42 Å. Es el componente estructural básico de todos los demás elementos grafíticos incluyendo el grafito, los nanotubos de carbono y los fulerenos.

DESCRIPCIÓN DEL GRAFENO :

El grafeno perfecto se constituye exclusivamente de celdas hexagonales; las celdas pentagonales o heptagonales son defectos.

Ante la presencia de una celda pentagonal aislada, el plano se arruga en forma cónica; la presencia de 12 pentágonos crearía un fulereno. De la misma forma, la inserción de un heptágono le daría forma de silla. Los nanotubos de carbono de pared única son cilindros de grafeno.

 No es correcto utilizar para una sola capa un término que incluya el término grafito, que implica una estructura tridimensional. El término grafeno debe ser usado sólo cuando se trata de las reacciones, las relaciones estructurales u otras propiedades de capas individuales". La molécula más grande de este tipo se constituye de 222 átomos; 10 anillos de benceno.

Propiedades:

Entre las propiedades más destacadas de este material se incluyen:

- Alta conductividad térmica y eléctrica.

- Alta elasticidad y dureza.

- Resistencia(200 veces mayor que la del acero).

- El grafeno puede reaccionar químicamente con otras sustancias para formar compuestos con diferentes propiedades, lo que dota a este material de gran potencial de desarrollo.

- Soporta la radiación ionizante.

- Es muy ligero, como la fibra de carbono, pero más flexible.

- Menor efecto Joule, se calienta menos al conducir los electrones.

- Consume menos electricidad para una misma tarea que el silicio.

Presentación y objetivos

                                                                                                                                                    Granada    27/09/2013

                                                                                                   - Asignatura: Proyecto Integrado 1ºBCB

                                                                                                   - Responsable: D. Emilio Liñán

              

                  EL MATERIAL REVOLUCIONARIO

Integrantes del grupo:

       - Andrés Arco López

       - Miguel Ángel Cantarero López

       - Jorge García Moreno

                  

    

    Objetivos principales:

-Ahorrar una gran cantidad de espacio ya que, un dispositivo de grafeno requiere mucho menos material que uno convencional, quizá menos de la centésima parte.

-Conseguir un aumento de la potencia y versatilidad con respecto a procesadores convencionales, basados en silicio.

-Deshacernos de materiales peligrosos como mercurio, cadmio, plomo o cromo hexavalente que contienen los actuales equipos electrónicos. Para reducir así, la contaminación ambiental.

-Mejorar la producción de este material que aún se encuentra en fase de desarrollo para conseguirlo cantidades industriales y que pueda llegar en un futuro a todos nuestros hogares.