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Qué es el grafeno?

Julio 19, 2019

El grafeno es un material nanométrico bidimensional, consistente en una sola capa de átomos de carbono fuertemente cohesionados mediante enlaces que presentan hibridación sp2 y dispuestos en una superficie uniforme, ligeramente ondulada, con una estructura semejante a la de un panal de abejas por su configuración atómica hexagonal. El grafeno es una de las formas alotrópicas del carbono, como lo son también el grafito y el diamante. Así, un milímetro de grafito contiene tres millones de capas de grafeno.

Es el material más resistente que se conoce en la naturaleza, más fuerte que el acero estructural con su mismo espesor y más duro que el diamante, y, sin embargo, su grosor oscila entre 1 y 10 átomos de carbono. Al ser tan fino y apreciarse solamente dos de sus dimensiones, se le considera un material bidimensional, el único que es capaz de mantenerse estable hasta con el grosor de un átomo.

Es elástico y flexible, y está dotado de una gran conductividad térmica y eléctrica, lo que le permite disipar el calor y soportar intensas corrientes eléctricas sin calentarse. Es prácticamente transparente, hidrófugo y tan denso que ni siquiera el gas helio puede atravesarlo. Además, presenta otras muchas cualidades, como la alta movilidad de sus electrones, propiedad que eleva su potencial uso en los veloces nanodispositivos del futuro.

El grafeno tiene increíbles propiedades mecánicas, electrónicas, químicas, magnéticas y ópticas que lo han convertido en uno de los nanomateriales más estudiados en la actualidad. Además, al ser carbono puro, es abundante en la naturaleza y ecológico.

 Por todo ello, el grafeno promete miles de aplicaciones en sectores muy dispares y se cree que sustituirá en la próxima década a materiales tan importantes como el silicio. El espectro de posibilidades de su aplicación es de una amplitud y versatilidad tal que inaugura una verdadera revolución tecnológica.

Su descubrimiento se les debe a los doctores Konstantin Novoselov y Andre Geim en el año 2004, ambos ganadores del Premio Nobel de Física en 2010. 

CARACTERÍSTICAS
  • Es carbono puro.
  • Es bidimensional, unas 100.000 veces más delgado que el cabello humano.
  • Es el material más resistente de la naturaleza, 200 veces más que el acero estructural con su mismo espesor.
  • Es más duro al rayado que el diamante.
  • Es más flexible que la fibra de carbono y elástico.
  • Con la misma densidad que la fibra de carbono, es 5 veces más ligero que el aluminio. Una lámina de grafeno de 1 m2 pesa solo 0,77 mg.
  • Es hidrófugo, repele el agua y la corrosión.
  • Es inerte químicamente, no reacciona con el oxígeno del aire ni se oxida.
  • Posee una gran superficie específica (SSA) de 2.600 m2/g, de modo que un gramo bastaría para cubrir totalmente un campo de fútbol.
  • Es tan denso que ni siquiera los átomos de helio son capaces de atravesarlo. Sin embargo, sí permite el paso del vapor de agua.
  • Es casi transparente a la luz, pues la absorción óptica de una sola capa de grafeno es de solo ~2,3% en el espectro visible.
  • Tiene una alta conductividad térmica y eléctrica, mayor que las del cobre y la plata.
  • Se calienta menos al conducir los electrones (menor efecto Joule) y consume menos electricidad para una misma tarea que el silicio.
  • Es multiplicador de frecuencias, por lo que permite trabajar a altas frecuencias de reloj.
  • Soporta la radiación ionizante, con lo que es aplicable en ámbitos como el sanitario (radioterapia, etc.)
  • Es biocompatible, no es tóxico para las células biológicas.
  • Es bactericida, pero permite el crecimiento de células. Las bacterias no crecen en él y, por tanto, puede ser útil en la industria alimentaria o en la biomedicina.
  • Puede reaccionar químicamente con otras sustancias para formar compuestos nuevos con diferentes propiedades, lo que abre un abanico prácticamente ilimitado de campos de aplicación.

No se puede excluir que Oumuamua, el primer asteroide interestelar detectado en el Sistema Solar, sea una sonda enviada por "seres inteligentes" extraterrestres. Así lo sostiene en una entrevista con Spiegel el profesor Avi Loeb, director del departamento de astronomía de la Universidad de Harvard, quien asegura que "pensar en civilizaciones distantes no es especulativo".

"Cuanto más descubrimos, más extraño se vuelve"

Loeb, autor de más de 700 artículos sobre fenómenos astrofísicos, explica que Oumuamua —que fue descubierto en octubre de 2017 y cuyo nombre significa 'primer mensajero' en hawaiano— tiene una serie de características difíciles de explicar. "Cuanto más descubrimos" sobre este objeto, "más extraño" se vuelve, afirma.

Así, su brillo "cambia dramáticamente", sugiriendo que tiene "una forma muy rara", probablemente la de un disco o de un cigarro. Por otro lado, la órbita del Oumuamua "difiere significativamente" de una formada solo por el campo gravitatorio del Sol, lo que apunta a la existencia de una "fuerza adicional" que actúa sobre este objeto cósmico.


"Mientras no haya una explicación natural" a los misterios relacionados con el asteroide, "nos queda la posibilidad de que sea un producto artificial", una "vela ligera hecha por seres inteligentes", estima Loeb.

En la misma línea, apunta que, "si el Oumuamua es un objeto errante al azar, cada sistema solar tendría que producir millones de miles de millones de tales objetos", por lo que no descarta la posibilidad de que se trate de "una misión dirigida", incluso de una sonda espacial enviada en misión de reconocimiento.

"Pensar en civilizaciones distantes no es especulativo"

El primer asteroide interestelar Oumuamua.¿Podría ser el asteroide Oumuamua una nave alienígena?
El astrónomo recalca que "vivimos en un tiempo especial" en cuanto a las posibilidades de encontrar respuesta a "la más fundamental de todas las preguntas": si estamos solos en el universo. Por un lado, en los últimos años hemos descubierto "cuán extendida puede estar la vida en nuestra galaxia", explica el científico, recordando que el satélite Kepler nos enseñó "que cada cuarta estrella tiene un planeta similar a la Tierra, con temperaturas favorables para el surgimiento de la vida". En segundo lugar, "hoy tenemos la tecnología necesaria" para investigar la posible existencia de vida inteligente extraterrestre.

El profesor defiende que "pensar en civilizaciones distantes no es especulativo". "Sabemos que existimos, por lo que al menos una forma de vida ha desarrollado tecnología avanzada. Y sabemos que hay condiciones similares a las de la Tierra en una cuarta parte de todos los sistemas planetarios alrededor de otras estrellas", detalla el científico, y añade: "¿Por qué, entonces, no debería haber seres inteligentes en otra parte?".

La naturaleza del Oumuamua ha venido rodeada de un aura de misterio desde el día en que fue descubierto por astrónomos de la Universidad de Hawái en octubre de 2017.
Recientemente, investigadores del Instituto SETI informaron que las observaciones a largo plazo no detectaron señales de radio artificiales en la superficie de este objeto rocoso, pero aún no descartan que pudiera ser de naturaleza alienígena.

Un grupo de investigadores que está estudiando los hielos de la Antártida perforó un pozo de 650 metros de profundidad en la barrera Filchner.

A través de su nuevo proyecto, llamado The Void Pacific Choir, el cantante Moby ha editado un nuevo album llamado “These Systems are Falling”. El álbum salió el 14 de octubre de 2016 y este es el primer videoclip del single “Are you lost in the world like me?”.
 
El video es puro siglo XXI, un retrato distópico de una sociedad alineada incapaz de vivir sin el teléfono móvil que navega por Facebook, busca pareja en Tinder y caza con Pokemon GO, ignorando un mundo carnívoro, corrupto y obsesionado con el aspecto físico y la eterna juventud.

Cutts define el vídeo como “la dependencia de la tecnología y sobre la interacción humana en la actualidad, o sobre la carencia de la misma”. “ El video se centra en cómo la tecnología nos está cambiando y cómo nos ha hecho insensibles.”

Moby ha declarado que es uno de los mejores vídeos de su carrera.
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