El grafeno es un material bidimensional formado por una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal. Esta estructura confiere al grafeno propiedades únicas, como una elevada conductividad eléctrica y térmica, flexibilidad y transparencia óptica.
Estructura bidimensional: El grafeno es un material de una sola capa atómica, con un grosor de sólo 0,34 nm. Los átomos de carbono están apretados en una red en forma de panal, con una distancia interatómica de 1,42 Å. Esta disposición bidimensional es la razón fundamental de las excepcionales propiedades del grafeno.
Propiedades únicas: La estructura bidimensional del grafeno le permite tener una importante superficie específica teórica (2630 m2/g), una movilidad de electrones ultraelevada (~2 × 105 cm2/Vs), un módulo de Young elevado (1 TPa) y una conductividad térmica excepcional (3500-5000 W/mK). Su conductividad eléctrica también es notable, con una densidad de corriente crítica de 108 A/cm2.
Aplicaciones: Las propiedades únicas del grafeno lo hacen idóneo para diversas aplicaciones, como la electrónica, los materiales compuestos, las membranas y las tecnologías de energías renovables de nueva generación (por ejemplo, las células solares). Sin embargo, la producción masiva de grafeno de alta calidad con pocos o ningún contaminante o defecto y gran tamaño de grano a un coste razonablemente bajo sigue siendo un reto.
Métodos de producción: Se han desarrollado varios métodos para la producción de grafeno, como la exfoliación mecánica, la exfoliación en fase líquida, la sublimación de carburo de silicio (SiC) y la deposición química en fase vapor (CVD). El grafeno CVD se refiere al grafeno producido por el método CVD, que lo diferencia de otras formas de grafeno. El CVD es un método eficaz para obtener grafeno de calidad, aunque puede dar lugar a una elevada resistencia de la lámina, lo que afecta al rendimiento de los dispositivos electrónicos orgánicos que utilizan electrodos transparentes basados en grafeno.
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