Premio Nobel de Física 2010. El Grafeno: características, aplicaciones, aportes a la ecología.
Ayer se otorgó el Premio Nobel de Física 2010. Los elegidos fueron los físicos rusos Andre Geim y Konstantin Novoselov de la Universidad de Manchester, en reconocimiento por los grandes avances obtenidos en el desarrollo del grafeno, un material verdaderamente revolucionario por sus características y con muy prometedoras y variadas aplicaciones. Desde ElBlogVerde queremos contarles en qué consiste el Grafeno y sobre todo sus implicancias para la ecología.
En primera instancia conozcamos algo sobre el grafeno. Tiene la forma de una delgada placa de carbono ordinario, de tan sólo un átomo de grosor y por lo tanto es un material bidimensional. Es flexible, transparente y metálico, lo que lo convierte en el material más resistente que se conoce.
El grafeno es altamente abundante en la naturaleza puesto que proviene del carbono -base de la vida- con lo cual es un recurso renovable y fácilmente producible. De hecho, puede obtenerse –utilizando la técnica adecuada- del grafito de una mina de lápiz! Y, según los estudios vigentes al momento, no presenta consecuencias negativas para el medio ambiente.
El grafeno, protagonista principal del Premio Nobel de Física 2010, era ya conocido hace algunas décadas pero no se había logrado aislarlo apropiadamente para su estudio. El gran aporte de Geim y Novoselov (los científicos ganadores del Nobel de física) fue producir, aislar, identificar y caracterizarlo. Uno de los materiales más prometedores hoy día, si bien está por lo pronto restringido a los laboratorios, ya que al momento no fue posible sintetizarlo a escala industrial.
1) Konstantin Novoselov , 2) Andre Geim
Además de transparencia, flexibilidad, delgadez y resistencia, el grafeno posee una alta conductividad térmica y eléctrica. Todo ello le convierte en un prometedor futuro reemplazante del silicio, hoy día esencial en la fabricación de chips informáticos de los dispositivos electrónicos. Podrían producirse, por ejemplo, computadoras más rápidas y más económicas, pantallas táctiles flexibles, paneles de luz plegables. En combinación con otros materiales podría incluso servir en la construcción de autos, aviones y satélites. Y lo que es muy importante, el grafeno generaría una tecnología menos contaminante que el silicio.
Otras de las grandes y prometedoras aplicaciones del grafeno es en los paneles solares que actualmente utilizan silicio. Este material aportaría más resistencia, menores costos de construcción y posiblemente más eficiencia. De esta forma, la investigación premiada con el Premio Nobel de Física 2010 colaboraría también en la producción de energías renovables.
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una duda que me corroe un poquito, ¿de donde se saca el grafeno?, ¿puede ser del mismo carbon o de alguna otra parte?
Lo digo porque se estan destruyendo puestos de trabajo en las minas de carbon, y si fuera de ahi de donde se saca, seria pegarse un tiro en el pie del pais que lo haga.
Saludos
Esto es totalmente un producto innovador y muy útil, aparte de que ofrece grandes aportaciones a las ciencias naturales y tecnológicas, se ahorran otros muchos recursos y contamina menos.
Me es satisfactorio saber que ya están avanzando más los investigadores con respecto a recursos renovables y naturales para implementarlos de manera óptima en la fabricación de muchas cosas; sin embargo actualmente hacen falta más investigadores educativos-sociales, que interpreten y solucionen las formas y estructuras complejas de las masas para que todos tengan las mismas oportunidades y se desarrollen mejor en su área para lograr un fin común.
Se ha dado un paso enorme tecnológicamente hablando. Si se logra reemplazar el silicio en los paneles fotovoltaicos, estaremos contribuyendo a obtener una energía mas limpia,casi con 0 contaminación,
y eso representa un planeta con menos contaninación.
Tengo una duda: ¿Qué relación hay entre el grafeno y los nanotubos de carbono? Porque por lo que leo parecen el mismo material sólo que el grafeno no está enrrollado ¿Estoy equivocada?
Saludos: Beatriz Martínez Baztán
verdaddera mente es asi TONY seri como pegarse un tiro en el pie!!
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.
si pero esa explotaciones de minas destryen al medio ambiente y hace que las placas de la tierra se muevan provocando terremotos u otros desastres naturales…….
ha y aparte esos paises se yenan de guita con materis de la argentina o de otros paise
Podra utilizarse este material para lo que estoy proponiendo de sacar energia por la rotacion de la Tierra… ver.carta publica…
Carta pública, Mundial. URGENTISIMA
ENERGÌA GEO-ROTACIONAL
Energìa a producir por la Rotaciòn de la Tierra. Descubrimiento-invento del Ingeniero guatemalteco, Fradique Lee Duarte
Ingeniero Químico, Colegiado No. 938, Científico investigador independiente en el país desde 1980. Reconocido como PROFESIONAL NOTABLE por todos los colegios de profesionales de Guatemala, 2,007.
Guatemala 13 de octubre del 2,010
A Todos los habitantes del planeta Tierra. En especial al:
Presidente de la republica de Guatemala: Ingeniero Álvaro Colom Caballeros
Secretario de Organización de Naciones Unidas (ONU): Doctor Ban Ki-moon
Presidente de México, sede de la 16ª Covención sobre el
Calentamiento Global en Cancún nov-dic. 2,010: Lic. Felipe Calderón Hinojosa.
Y a Usted.(es):______________________________________________
Nosotros, Los que estudiamos Bachillerato, en cualquier país del Mundo o egresamos de carrera intermedia como magisterio, estudiamos física general en la que aprendimos que todas las masas o cosas que se mueven, en cualquier lugar en que se encuentren en el espacio, (universo), llevan energía cinética, y también sabemos que todas las masas, o cosas en cualquier lugar del espacio, si tienen energía cinética se mueven, siendo esta igual a la mitad de esa masa multiplicada por la velocidad que lleva al cuadrado. ( E= ½ m V2 ) . Y sabiendo que las aguas del planeta Tierra tienen distintas velocidades, (tienen distintas energías Cinéticas) por estar a distintas distancias al eje del giro de la rotación de la Tierra. Por lo que al percatarme de que, pese a que esto es elemental, existen contradicciones enclaustradas, y en algunos casos maliciosas, que no permiten interpretar facilmente el fenómeno, pese a que hay muestras en el Planeta de fenómenos como los Ciclones, los Ventarones y otros. Por lo que observando y estudianto al Planeta y haciendo cálculos y estimaciones me dì cuenta que podemos producir energía eléctrica, abundante e ilimitada, de forma simplificada se puede decir, si pasamos una masa de agua de un punto geográfico de mayor velocidad a un punto geográfico de menor velocidad por un ducto con turbinas-generadoras. (Leer anexo adjunto ).
Esta energía es más abundante, prácticamente, que la energía nuclear y a cambio de ésta no es contaminante, es rentable, no es con tecnoligía riesgosa, la que se manipula hasta su optención, no cualquier país puede poner su planta Nuclear, esto esta limitado, y si se llegara a generalisar el uso de las plantas Nucleares, más tarde o más temprano nos llevará a guerras Nucleares. O que se presente riesgos de accidentes Nucleares, recordar el accidente que ocurrio en Rusia, y los 900 conatos de accidentes en Inglatera en sólo un año por la 19 plantas que tienen funsionado. La energia Geo Rotacional requiere de poco tiempo su construcción, de uno a dos años y se recupera la inversión en menos de tres años, es afín a la naturaleza de la Tierra, puede diseñarse para cada necesidad, Se puede dejar considerado en el diseño, futuras ampliaciones. Es totalmente renovable, podría decirse que es energía totalmente limpia. Ésta es una nueva fuente de energía, ya que no se ha usado como tal. Es la única energía que se puede decir, a la fecha, que nos puede salvar del Calentamiento Global. Esto es lo más importante de esta nueva fuente de energía, Salvarnos del Calentamiento Global. Y es urgente, urgentísimo, comenzar la tarea antes de que sea tarde. Ya que la Tierra no está dando tregua. Recordar el invierno de este año 2,010 en Guatemala y México. La energía Geo Rotacional cambiará los parámetros de los dominios geo- políticos de las fuentes de energía.
Solicito audiencia, al presidente de la República de Guatemala, Ing. Álvaro Colom Caballeros (5ta solicitud), al Secretario de la ONU Doctor BAN KI-MOON (1era solicitud), y al presidente de México, Lic. FELIPE CALDERON HINOJOSA (2da solicitud), lo más pronto posible, para exponerle las ventajas y oportunidades que podría obtenerse y Salvarnos del Calentamiento Global. Y Desde yà solicito, públicamente, a ustedes tres me faciliten poder exponer, yo personalmente u otro orador, sobre la energía Geo Rotacional, en la Cumbre a realizarse en Cancún, México a finales de noviembre y principios de diciembre de este año 2,010. El tiempo necesario para la exposición puede ser de 15 mininos. Sé que con sólo la voluntad política de uno de ustedes, puedo obtener lo solicitado. Ya se va por la 16ª Cumbre (varios años han transcurrido) y lo logrado, con mucha dificultad ha permitido para unos y otros negociar algo de dinero por Carbón. Pero ya el Carbón nos está haciendo mucho daño a todos. Y esta negociación no contribuye en lograr la solución. Por el contrario crea más distanciamiento.
Sin más por el momento, en esperar tener de ustedes la respuiesta correspondiente. Atentamente
Ingeniero Químico fradique lee duarte.
http://www.energiageorotacional.org
Anexo adjunto Por ejemplo, si una determinada masa de agua, que va en las “capas superficiales” en uno de los oceanos de la Tierra, y se encuentra en la latitud 45 grados, esta lleva una velociadad tangencial de aproximadamente 327.36 metros/segundo, (ver nota No 1, al final del párrafo) si esta masa se le pasa, o traslada, comensando con una excitatris, (ver nota No. 2) a la latitud 46 grados, y por el mismo meridiano, donde van las aguas, como en esta latitud la velocidad tangencial es de 321.60 metros /segundo, hay una diferencia de energía Cinética enrtre los dos puntos geogràficos, que si no se gasta toda en el traslado de la masa, por que se proboca el traslada en un ducto amplio ( es decir, hacemos pasar una baja velocidad en el ducto ampleo), y el ducto que se usa es de paredes lisas, es decir de poca rugocidad. El ducto podría estar sujeto al fondo del mar con anclajes rígidos o flexibles, cables. Con la diferencia de la energía que queda después del gasto por el traslado de la masa, se puede producir energía eléctrica, colocando dentro del ducto turbinas-generadoras.
Nota No. 1 Las velocidades se pueden calcular porque se tienen las Circunsferencias en que se están trasladando las masas en el período de 24 horas . Si existen dudas de las velocidades indicadas, duda que no encuentre lo razonable, sin embargo hay algunos que la tienen, por lo que los invito a mandar a hacer las mediciones de estas velocidades; las que actualmente se pueden medir con el sistema de GPS (sistema de posicionamiento global). Y nos serviría estas mediciones para ajustar nuestros cálculos.
Nota No. 2 Traslado que se puede lograr con sólo hacer una excitatriz (sólo se inicia la fluidización del fluido, y esta fluidezación se desarrolla), recordar que las aguas en los dos extremos del ducto están en equilibrio estacionario y a la misma presión atmosférica. Y no existe columna de presión, o caida de presión, entre los dos extremos del ducto, el ducto se recomienda a nivel, “nivel geotésico”.
Ver en la figura del Globo terraqueo el significado y la demostración del valor de las energías Cinéticas existentes. Las cuales con las cuatro ecuaciones planteadas demuestran el potencial energètico de lo que es la energía Geo Rotacional o energía Planetaria.
Significado de las nomenclaturas usadas:
VTA = velocidad tangencial, de la masa de agua , en “A”.
VTB = Velocidad tangencial de la masa de aguas, en “B”.
VD = velocidad teórica del fluido, agua, dentro del ducto que va del punto “A” al punto “B”, es decir de la latitud “A” a la latitud “B”(velocidad, sin considerar nada que se oponga, fricción de tuberia, ni tope de turbinas, etc.).
EcA = Energía cinética existente en el punto “A” o latitud “A”. = ½ m VTA2
ECB = Energía cinética existente en el punto “B” o latitud”B” = ½ m VTB2
ECAB= Energía existente entre el punto “A” y el punto “B” o dentro de las latitudes A y B.
ECAB = ( ½ m VTA2)- (½ m VTB2 ) = ½ m( VTA2 – VTB2 ) = ½ m VD2
de donde se tiene que VD = a la raiz cuadrada de ( VTA2 – VTB2 )
Vop =Velocidad de operación (esta es la velocidad de diseño considerada) del fluido, agua, dentro del ducto que va del punto “A” al punto “B” es decir de la latitud “A” a la latitud”B” considerando la condición de que sea una baja velocidad dentro del tubo holgado de paredes lisas, de PVC o fibra de vidrio o su equivalente. donde se considerará la oposición de la fricción de las paredes del ducto y de los topes de las turbinas, y de los otros “gastos” de energía por oposioción del paso del agua del punto A al punto B notar que la velocidad de operación (Vop ) es una velocidad mucho menor que la velocidad teórica calculada.
La Velocidad teórica calculada es de 61.14 metros /segundo, y la Velocidad de operación se considera de 7 metros/segundo.
Nuestro diseño en este caso es de un ducto con un diámetro interior de 25 metros y con la Velocidad de operación de 7 metros/segundo (Vop ) si fuera el diseño de una Dona o Toroide podría ser mucho menor la velocidad de operación. La velocidad del flujo másico que se tiene con la velocidad de operación de 7 metros/segundo en el tubo de 25 metros de diámetro es de 3.44×106 Kilogramos /segundo, por lo que la Energía Cinética que se logra con el traslado en un segundo (base un segundo), es de 6.43X109Kilogramos x metro al cuadrado /segundo al cuadrado, o sea que esta energía en un segundo nos da la potencia de:
62,579 Mega Watt. Restando la potencia por el gasto del traslado (calcularla como que fuera bombeado, se conoce el tipo de pared, el diámetro, y el largo del ducto. Y que no existe caida de presión en los extremos del ducto ya que está a “nivel geodésico” y que la presión atmosférica estacionaria es la misma. Esta potencia de bombreo no es más de 9,579 Mega watt, con toda y la potencia necesaria para lograr la excitatris del flujo del fluido). Con lo que se tiene una energía potencia disponible de 53,000 Mega Watt.
. ESQUEMA PROPUESTO DE CÓMO PUEDE CONSTRUIRSE EL DUCTO.
Buenos Días Beatriz! La relación es la siguiente: en el proceso de obtención del grafeno, una lámina de cristal de carbono se va desgranando en capas hasta que se consigue la más fina, que es cuando se llega a la estructura molecular bidimensional (el grafeno). Espero haber podido aclarar tu duda. Gracias por escribirnos, saludos! Silvina
Que bien encontrar alternativas al uso de materiales y componentes contaminantes, es importante buscar y utilizar alternativas que impacten menos en el medio ambiente. Ahora falta que sea realmente utilizado a gran escala y que se ponga pronto al servicio del consumidor final, que dicho sea de paso, que es el que genera el mayor numero de desechos electronicos no reciclables.
Gracias por compartir,
Saludos.