'Estamos convirtiendo la basura en grafeno'; Es 200 veces más resistente que el acero, más delgado que el papel y se produce a partir de neumáticos viejos y posos de café.

En el mundo de la ciencia, el grafeno es un tema que ha acaparado la atención de todos.

Este extraordinario material, formado por una única capa de átomos de carbono dispuestos en forma de panal, posee propiedades extraordinarias. Es 200 veces más resistente que el acero, más conductor que el cobre, más delgado que el papel y notablemente flexible, capaz de estirarse hasta un 125% de su longitud original.

Con características tan excepcionales, no es de extrañar que se espere que el grafeno revolucione diversas industrias en un futuro próximo. Incluso se especula que el grafeno desempeñará un papel crucial en la construcción del tan esperado ascensor espacial.

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Avadain Inc. es una empresa con sede en EE. UU. que se especializa en producir hojuelas de grafeno de alta calidad a bajo costo mediante su proceso patentado y ecológico. Sus hojuelas de grafeno de alta calidad se adaptan a las preferencias de la industria. La compañía apunta a más del 80% del mercado global estimado en 100 mil millones de dólares para hojuelas de grafeno grandes, delgadas y casi libres de defectos en productos de alta tecnología.

El grafeno existe en varias formas y existen varias formas de producirlo además del método de Avadain. Las láminas individuales de grafeno son ideales para la electrónica y la óptica y pueden producirse mediante deposición química de vapor, pero solo en pequeñas cantidades. Para obtener grandes volúmenes, las empresas suelen utilizar la exfoliación líquida, una técnica que implica el uso de ácidos, disolventes y molienda mecánica para separar las escamas de grafeno de los trozos de grafito. Este método normalmente da como resultado pequeñas plaquetas compuestas de 20 a 50 capas de grafeno.

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En 2014, el químico James Tour y su equipo de la Universidad Rice descubrieron un método para crear una forma pura de grafeno, que consta de solo unas pocas capas, mediante el uso de un láser para eliminar el negro de humo, un carbono amorfo. El intenso calor generado por breves pulsos de láser rompió los enlaces entre los átomos de carbono y, a medida que el carbono se enfrió, se fusionó formando grafeno, la estructura más estable. Este enfoque todavía produjo solo pequeñas cantidades de grafeno y requirió una cantidad significativa de energía.

Luong Xuan Duy, un estudiante de posgrado que trabaja con Tour, se encontró con una investigación que demostraba la creación de nanopartículas metálicas mediante zapping eléctrico, similar al enfoque utilizado para la producción de grafeno con láser. Duy se preguntó si este método podría aplicarse para calentar una fuente de carbono y generar grafeno.

Después de experimentar con un vial de vidrio que contenía negro de humo y someterlo a 400 voltios de electricidad durante unos 200 milisegundos, produjo grafeno con éxito. Inicialmente, los resultados fueron deficientes, pero después de los ajustes, un destello blanco amarillento brillante indicó que la temperatura dentro del vial alcanzó aproximadamente 3000 kelvin. Las pruebas químicas confirmaron la producción de grafeno.

El grafeno producido con este método resultó ideal para aplicaciones a granel. A diferencia del grafito, donde los átomos de carbono se apilan en un patrón regular, los átomos de carbono condensados ​​en este grafeno no tienen tiempo suficiente para alinearse, lo que da como resultado una estructura llamada grafeno turbostático. En este material, las capas de grafeno se superponen en distintos ángulos.

Según Duy, esto es ventajoso porque el grafeno turbostático, cuando se añade a disolventes como el agua, permanece suspendido sin formar grumos. Esto permite que cada partícula del material interactúe eficazmente con el compuesto.

El punto de partida para la producción flash de grafeno es asequible y abundante. Prácticamente cualquier materia orgánica, incluidos posos de café, restos de comida, neumáticos viejos y botellas de plástico, se puede vaporizar para crear este material. Como dice Duy: "Estamos convirtiendo la basura en grafeno".

Las propiedades únicas del grafeno turbostático lo hacen muy prometedor para una amplia gama de aplicaciones. Mónica Craciun, física de materiales de la Universidad de Exeter, cree que este material será muy valioso para diversos fines.

"Este esfuerzo innovador tiene una inmensa importancia científica y práctica", dijo Ray Baughman, químico de la Universidad de Texas, enfatizando su potencial para hacer que el grafeno sea asequible para reforzar asfalto y pintura. "Ojalá hubiera pensado en ello."

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