Noticia 10 - Grafeno se autorepara

Descubren que el grafeno es capaz de autorepararse

Investigadores de la Universidad de Manchester han podido comprobar que cuando una lámina de grafeno recibe algún daño que quiebra su estructura produciendo un agujero consigue atraer átomos de carbono situados en las proximidades para así reparar los huecos.
Los investigadores han realizado este descubrimiento por accidente, como muchas otras veces ha sucedido en la Historia de la Ciencia. Estaban investigando cómo se forman los agujeros en las láminas de grafeno cuando añadieron metal en contacto con el material de marras y cuál no sería su sorpresa al constatar que átomos sueltos de carbono que quedaban cerca de los agujeros en la superficie del grafeno rápidamente pasaban a cubrir los agujeros, reparando así la integridad de la lámina.


Por accidente

El estudio lo llevó a cabo un grupo de investigadores de la Universidad de Manchester, Reino Unido, –incluyendo a Konstantin Novoselov– y del Laboratorio SuperSTEM de Ingeniería y Ciencias Físicas del Consejo de Investigación en Daresbury, Reino Unido.
El equipo estaba inicialmente interesado en los efectos de agregar contactos de metal a tiras de grafeno, que es la única manera de explotar sus fenomenales propiedades electrónicas.
Ese proceso crea de manera rutinaria agujeros en las tiras, que son del grosor de un átomo. Por eso, los investigadores trataron de entender cómo se forman esos agujeros, por lo cual dispararon corrientes de electrones en las hojas de grafeno. Después estudiaron los resultados con un microscopio electrónico.
Para su sorpresa, encontraron que, cuando átomos de carbono pasan cerca de las hojas de grafeno, los átomos encajan en ese lugar, logrando la reparación de la hoja de dos dimensiones.

Dos dimensiones

Las formas irregulares en las hojas de grafeno se generan por unas moléculas llamadas hidrocarburos, que son producto del carbono que se puede presentar a su alrededor. Algo parecido ocurre cuando los átomos de metal pasan cerca, creando agujeros en los bordes.
Sin embargo, los átomos de carbono puro chocan con los átomos de metal fuera del camino, reparando a la perfección los agujeros y formando un enrejado fresco e ininterrumpido de hexágonos.

http://grafeno.com/descubren-que-el-grafeno-es-capaz-de-autorepararse/

Noticia 9 - Grafeno con diferentes propiedades

Combinación del grafeno con capas de grosor atómico de otros materiales, una vía hacia innumerables aplicaciones

Combinando el grafeno con capas también de un átomo de espesor de otros materiales, se podría obtener una extensa gama de nuevos materiales con propiedades útiles, capaces de hacer que el material resultante sea opaco o transparente, conductor eléctrico o aislante eléctrico,  y muchas otras cualidades. Cada nueva capa en estas estructuras agrega nuevas e interesantes funciones, de modo que es factible crear materiales con múltiples funciones.
Gracias a ellos se logrará crear una nueva generación de células solares y de dispositivos optoelectrónicos y fotónicos.

Unos investigadores de la Universidad de Manchester en el Reino Unido y la Universidad Nacional de Singapur han demostrado un modo de construir estructuras heterogéneas multicapa en una configuración que permite la generación de un fenómeno físico que puede ser aprovechado para nuevos dispositivos electrónicos.
El descubrimiento podría llevar a que la energía eléctrica necesaria para el funcionamiento de un edificio entero pueda ser generada por la luz solar absorbida por sus muros externos; la energía podría además usarse para cambiar a voluntad la transparencia y el índice de reflexión de las ventanas y otros elementos similares dependiendo de las condiciones medioambientales, como la temperatura y el nivel de luz.

 Estructuras heterogéneas basadas en cristales atómicos 2D, para aplicaciones fotovoltaicas. (Imagen: Universidad de Manchester)

El equipo de Liam Britnell y Cinzia Casiraghi de la Universidad de Manchester y Antonio Castro Neto, director del Centro de Investigación del Grafeno en la Universidad Nacional de Singapur intercalaron capas de TMDC entre dos capas de grafeno, combinando las importantes propiedades de ambas clases de estructuras. Las capas de TMDC actúan como absorbentes muy eficaces de la luz, y el grafeno actúa como una capa conductora transparente. Esto permite una mayor integración de los dispositivos fotovoltaicos en estructuras heterogéneas más complejas y versátiles.


http://noticiasdelaciencia.com/not/7264/combinacion_del_grafeno_con_capas_de_grosor_atomico_de_otros_materiales__una_via_hacia_innumerables_aplicaciones/

Noticia 8 - El grafeno para pulsos láser ultracortos

El grafeno también puede usarse para pulsos láser ultracortos

Científicos han demostrado que este material maravilla puede absorber la luz y soltarla en ráfagas que duran apenas varios femtosegundos.

Siguiendo una investigación del físico de la Universidad de Cambridge Andrea Ferrari, que ya en 2009 demostraba que el grafeno podía absorber la luz en el espectro infrarrojo, un grupo de científicos ha conseguido que lo haga en en un amplio intervalo de longitudes de onda produciendo pulsos realmente breves.

Todo esto significa que, gracias a su red hexagonal de átomos de carbono, este material maravilla puede usarse para crear pulsos de láser ultracortos de cualquier color, soltándolos “en explosiones que duran apenas una fracción de un nanosegundo” o decenas de “femtosegundos”.

Tras descubrirse esta propiedad en el grafeno, la industria podría genera nuevos láseres, más pequeños, baratos y versátiles para microingeniería y aparatos médicos, por ejemplo.

 

Corte de 15 mm con un haz abrasivo de alta presión

Láser de 100 femtosegundos, de Texas Petawatt Laser, EE UU. La compresión de pulsos aporta gran complejidad

http://www.siliconweek.es/noticias/el-grafeno-tambien-puede-usarse-para-pulsos-laser-ultracortos-37511

Noticia 7 - Cuatro empresas españolas se disputan el control del grafeno

Cuatro empresas españolas se disputan el control del grafeno

España se sitúa a la cabeza del mercado global de producción del grafeno y ya lidera la producción europea con varias empresas punteras. Sin embargo, el mercado es aún pequeño: el grafeno movió 9 millones de dólares en 2012. Las multinacionales productoras de artículos masivos de consumo no se han decidido aún a dar el salto definitivo al vacío del mercado. Se mantienen, de momento, en prudentes posiciones experimentales.

 

Graphenea Nanomaterials

 

En el ámbito experimental, la empresa vasca Graphenea Nanomaterials lidera la producción de grafeno en lámina de alta calidad enfocada a prototipos, compitiendo al más alto nivel con una empresa coreana y otra norteamericana, aunque están saliendo otras dos en Estados Unidos, y otra en Japón. Ya están vendiendo a Nokia, Philips, Nissan, Canon y otras grandes empresas multinacionales del sector, pero esperan que a partir de 2016 se traslade al nivel comercial.

Producen 50.000 centímetros cuadrados de grafeno en 'films' (láminas) al año. Ahora mismo, los precios son caros porque el volumen de venta es pequeño ( entre los 10 y los 50 euros el centímetro cuadrado), pero realmente ya están en disposición de ser más baratos que el silicio si se hablan de grandes consumos, por debajo de 50 céntimos de euro el centímetro cuadrado. A largo plazo, incluso los 3 céntimos.

 

Graphenano

 

Desde Alicante, la compañía Graphenano, que ya ha abierto una delegación en Alemania, tienen un ritmo de producción superior, a un coste menor. Su planta de producción está en Ciudad Real.

Ya estan vendiendo a una empresa valenciana para que saquen un producto al mercado con grafeno, en el mes de abril, con cerca de 20.000 metros de cinta de 10 centímetros de ancho.

Y Han desarrollado un sistema de fabricación de grafeno que les permite fabricar cantidades industriales en láminas y cables (kilómetros), grafeno en polvo (toneladas) y grafeno en piezas tridimensionales, algo que tampoco puede hacer nadie en el mundo.

 

 

 

Avanzare

Si hablamos de producción de grafeno en polvo 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 nortemericana 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.

En la órbita de los riojanos se sitúa la burgalesa Granph Nanotech, cuya producción de grafeno, más modesta en volumen, está enfocada en su caso a la investigación y a la experimentación pura y dura, con resultados también valiosos.

 
http://www.elconfidencial.com/tecnologia/2013/03/05/cuatro-empresas-espanolas-se-disputan-el-control-del-grafeno-4399/

 

 

Noticia 6 - Grafeno con propiedades magéticas

Un nuevo grafeno con propiedades magnéticas puede transformar la electrónica

Ahora, investigadores del instituto Imdea-Nanociencia y las universidades Autónoma y Complutense de Madrid han logrado dotar al grafeno de propiedades magnéticas.
Los investigadores han conseguido crear con este material una superficie híbrida que se comporta como un imán. El avance, que publica la revista Nature Physics, abre la puerta al desarrollo de dispositivos de grafeno espintrónicos, es decir, basados en el espín o giro del electrón, lo que puede transformar la industria electrónica.
La espintrónica se basa en la carga del electrón, como la electrónica tradicional, pero también en su espín. Este se puede imaginar como el sentido de giro de un electrón, lo que determina su momento magnético. Un material es magnético cuando la mayoría de sus electrones tienen el mismo espín.
Para poder desarrollar una espintrónica basada en grafeno, el reto era ‘hacer magnético’ a este material.
La técnica consiste en hacer crecer una capa de grafeno sobre un cristal metálico de rutenio dentro de una cámara de ultra alto vacío. Después, se evaporan encima moléculas orgánicas de tetraciano-p-quinodimetano (TCNQ), una sustancia gaseosa que actúa como un semiconductor a bajas temperaturas.
Al observar los resultados con un potente microscopio de efecto túnel los científicos quedaron sorprendidos: las moléculas orgánicas se organizaban solas y se distribuían de forma periódica interactuando electrónicamente con el sustrato de grafeno-rutenio.
“Hemos comprobado experimentalmente que la estructura de moléculas de TCNQ adquiere sobre el grafeno un orden magnético de largo alcance -en toda la superficie- con electrones situados en diferentes bandas según su espín”, ha aclarado otro de los autores, Amadeo L. Vázquez de Parga.
Gracias a estudios de modelización se ha comprobado que el grafeno favorece esa periodicidad magnética de las moléculas de TCNQ. Aunque no interactúa directamente con ellas, sí permite una transferencia de carga muy eficiente entre estas y el sustrato metálico.
El resultado es una nueva capa imantada basada en grafeno, lo que abre la posibilidad de crear dispositivos basados en grafeno, y que ahora, además, puede tener funcionalidades magnéticas.

Simulación computerizada de moléculas de TCNQ sobre la capa de grafeno, donde adquieren un orden magnético.

http://www.rtve.es/noticias/20130509/nuevo-grafeno-propiedades-magneticas-puede-transformar-electronica/660100.shtml

Noticia 5 - Grafeno en el espacio

Detectan grafeno en el espacio

Un equipo liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) acaba de publicar en The Astrophysical Journal Letters la primera evidencia de la posible existencia de C24, una molécula plana bidimensional de un átomo de grosor, un posible "trocito de grafeno" en el espacio. Para una confirmación definitiva del hallazgo habría que obtener espectros de laboratorio de C24, lo que resulta casi imposible con las técnicas actuales. Pero esto animará a los expertos de laboratorio a desarrollar nuevas técnicas que permitan caracterizar ésta y otras moléculas, e incluso otras formas del carbono que podrían estar presentes en el espacio, como los nanotubos, los nanodiamantes, las cebollas de carbono, etc.

Los científicos españoles han detectado también en diez nebulosas planetarias de dos galaxias cercanas los fulerenos C60 y C70. Se trata de la primera detección extragaláctica del fulereno C70 que, compuesto de pentágonos y hexágonos, tiene forma de diminuto balón de rugby. "La presencia de moléculas tan complejas como los grafenos y los fulerenos en el espacio, alrededor de estrellas como nuestro Sol cuando son viejas, indica que los procesos físicos básicos para originar vida podrían ser más comunes de lo que creíamos, lo que sugiere que podría crearse vida en cualquier rincón del universo", aseguran los autores del estudio.

De hecho, los fulerenos podrían actuar como jaulas para otras moléculas y átomos, de modo que podrían haber llevado sustancias hasta la Tierra que habrían impulsado el comienzo de la vida. Las evidencias de esta teoría proceden del hecho de que estas moléculas han sido encontradas en meteoritos portando gases extraterrestres.

http://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/detectan-grafeno-en-el-espacio

Powerpoint

Powerpoint sobre el grafeno

Noticia 4 - Grafeno para la desanilización del agua

Un nuevo enfoque sobre la desanilización del agua

Láminas de grafeno con poros controlados con gran precisión tienen el potencial de purificar el agua de manera más eficiente que los métodos actuales.

La disponibilidad de agua potable es cada vez más escasa en muchas partes del mundo, un problema que se espera que aumente conforme aumente la población. Una fuente prometedora de agua potable es el  suministro de agua de mar, pero hasta el momento las tecnologías de desalinización son demasiado caras para un uso masivo.

Ahora, investigadores del MIT han logrado un nuevo enfoque usando un tipo distinto de material de filtrado: láminas de grafeno, una forma de carbono de un átomo de grosor que dicen que puede ser más eficiente y posiblemente mucho más barato que los sistemas de desalinización actuales.

“No hay mucha gente trabajando en desalinización desde el punto de vista de los materiales”, dice Jeffrey Grossman, Profesor  de Ingeniería de Energía en el Departamento de Ciencias de los Materiales e Ingeniería del MIT.

Grossman y el estudiante graduado David Cohen-Tanugi, autor principal del artículo, se propusieron “controlar las propiedades del material hasta el nivel atómico”, produciendo una lámina de grafeno perforada con agujeros de tamaño preciso. También añadieron otros elementos al material provocando que los bordes de estas minúsculas aperturas interactuasen químicamente con las moléculas de agua — repeliéndolas o atrayéndolas.

Un método común de desalinización, conocido como ósmosis inversa, usa membranas para filtrar la sal del agua. Pero estos sistemas requieren de presiones extremadamente altas – y por tanto del uso de energía – para obligar al agua a pasar a través de las gruesas membranas, que son unas mil veces más gruesas que el grafeno. El nuevo sistema de grafeno funciona a una presión mucho menor, y por tanto podría purificar el agua a un coste mucho más bajo, dicen los investigadores.

Los mecanismos fundamentales de separación de la sal del agua son muy complejos, es muy difícil realizar experimentos en la escala de moléculas individuales e iones. Pero los nuevos sistemas basados en el grafeno, funcionan cientos de veces más rápido que las técnicas actuales, con la misma presión.

La clave del nuevo proceso es el preciso control del tamaño de los agujeros en la lámina de grafeno. El tamaño ideal es de aproximadamente un nanómetro, o una milmillonésima de metro. Si los agujeros fuesen un poco menores – 0,7 nanómetros — el agua dejaría de fluir.

Por ahora, Grossman y Cohen-Tanugi han estado realizando simulaciones por ordenador del proceso para determinar sus características óptimas. “Empezaremos a trabajar con prototipos este verano”, dice Grossman.

Dado que el grafeno es un material tan fuerte, las membranas deberían ser más perdurables que las usadas actualmente en la ósmosis inversa.

Desanilización mediante grafeno: Cuando las moléculas de agua (rojo y blanco) y los iones de sodio y cloro (verde y púrpura) de agua salada, a la derecha, se encuentran con una hoja de grafeno (azul pálido, centro) perforada por orificios del tamaño adecuado, el agua pasa (a la izquierda ), pero el sodio y el cloro de la sal se bloquean.

http://web.mit.edu/newsoffice/2012/graphene-water-desalination-0702.html

http://grafeno.com/un-nuevo-enfoque-sobre-la-desalinizacion-del-agua/

Noticia 3 - Chip de grafeno para pantallas flexibles y cámaras nocturnas

Logran construir Chip de Grafeno, en Cataluña, que abre la vía a pantallas flexibles y cámaras nocturnas

Investigadores del Institut de Ciències Fotòniques (ICFO) Frank Koppens y Gerasimos Konstantatos desarrollan un dispositivo electrónico flexible y ultrasensible a la luz que permitirá tener cámaras dotadas de visión nocturna que podrán hacer buenas fotos y filmar buenos vídeos incluso sin luz; Parabrisas que aumentarán la luminosidad de la carretera y el paisaje cuando se conduzca de noche, además de otros múltiples usos.

Este invento fue posible gracias a el grafeno. La clave de este invento ha sido situar una capa cristalina de puntos cuánticos (la especialidad de Konstantatos) sobre la hoja de grafeno (la especialidad de Koppens). Los puntos cuánticos son esferas de 5 nanómetros de diámetro que absorben la luz con gran eficiencia, de este modo, se ha podido superar el obstáculo que planteaba la baja capacidad de absorción de luz que tiene el grafeno. Según los resultados de la investigación presentados en la revista Nature Nanotechnology, se ha multiplicado por mil millones la sensibilidad del grafeno a la luz.

Silvia Carrasco, directora de transferencia de tecnología del instituto afirma que el ICFO ha patentado el invento y ya está estudiando la posibilidad de crear una empresa para explotarlo comercialmente. Ven como posible alternativa asociarse con alguna de las multinacionales de telefonía móvil o de tecnologías de imagen médica que se han interesado por el avance.

Posibles aplicaciones del dispositivo

Las aplicaciones engloban dos grandes áreas:

1- La flexibilidad del grafeno abre la vía a crear productos electrónicos que se puedan doblar, por ejemplo, desde teléfonos móviles hasta pantallas de televisor.

2- La alta sensibilidad a la luz del dispositivo abre la vía a crear innovadores productos de fotodetección, este puede tener un coste inferior a un euro. Koppens destaca las cámaras de visión nocturna y detectores de moléculas -basados en el análisis espectroscópico de la luz que reflejan- para el diagnóstico médico o la industria farmacéutica.

http://grafeno.com/logran-construir-chip-de-grafeno-que-abre-la-via-a-pantallas-flexibles-y-camaras-nocturnas/