Grafeno
Muchas personas están familiarizadas con el silicio, pero parece que un nuevo material maravilloso llamado grafeno podría reemplazarlo en todo tipo de industrias diferentes. El grafeno es un material de un átomo de espesor que conduce la electricidad mejor que la plata, conduce el calor mejor que los diamantes y es más fuerte que el acero. Los electrones pueden viajar a través del grafeno a casi la velocidad de la luz, casi 250 veces más rápido que a través del silicio. Su fuerza se debe a su disposición hexagonal apretada de átomos de carbono. El grafeno es la única forma de carbono en la que cada átomo está disponible para la reacción química desde dos lados.
- ¿Son el conflicto y la competencia las principales fuerzas impulsoras del progreso tecnológico? Sin lugar a dudas, muchas tecnologías se han desarrollado debido a diversas formas de conflicto y competencia. La guerra, la investigación militar y las industrias de electrónica de consumo son solo algunas fuentes de innovaciones tecnológicas. Sin embargo, esta no puede ser la única fuerza que impulsa el progreso. Dicho esto, ¿qué tan influyentes crees que son el conflicto y la competencia para impulsar nuestras tecnologías aún más? ¿Qué otras influencias significativas puede haber? ¿Qué beneficios / repercusiones puede haber en el enfoque de conflicto / competencia para el avance tecnológico? ¿Esto sugiere que creceremos más hostil / belicista?
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Para entender qué es el grafeno, mira este video de SciShow.
El grafeno podría revolucionar estas áreas: computación súper rápida, paneles solares, dispositivos portátiles increíblemente ligeros, teléfonos flexibles, circuitos, transistores y podría generar baterías con mucha más capacidad que las unidades de alimentación actuales. Esto podría significar que los teléfonos inteligentes solo tendrían que cargarse una vez por semana en lugar de a diario. Las casas, los edificios, los automóviles y la ropa podrían recubrirse con células solares fotovoltaicas encapsuladas en grafeno para iniciar una nueva era de energía renovable. Los monitores y los teléfonos pueden volverse flexibles y delgados. Las computadoras podrían llegar a ser demasiado rápidas para que podamos mantener el ritmo. Piense en lo que podría suceder con la intersección de la inteligencia artificial avanzada y la computación ridículamente rápida. La cantidad de cosas e industrias que tiene el potencial de revolucionar es asombrosa e incluso podría convertirse en un jugador integral en el Internet de las cosas. Muchos futuristas han predicho que los teléfonos inteligentes de cristal de hoy serán reemplazados por pantallas flexibles mañana.
Así es como se verían los teléfonos en el futuro de un mundo con grafeno dominante:
Entonces, ¿por qué el grafeno todavía no se ha convertido en productos disponibles comercialmente? Hay una gran diferencia entre descubrir un material potencial y una tecnología viable. En este momento existen dos problemas principales con el grafeno: producción en masa y banda prohibida. Es difícil fabricar grafeno en forma pura sobre una gran superficie. Actualmente se están probando varios métodos diferentes. Además, los bordes del grafeno tienden a deshilacharse, lo que provoca fragilidad. Además de no fabricarse fácilmente, hay una escasez de grafeno natural libre de defectos en la tierra. Además, el grafeno es caro en su forma natural.
Y en cuanto a la brecha de banda, el Dr. Kevin Curran explica:
“Actualmente, los transistores de grafeno son difíciles de apagar, y eso puede ser un obstáculo para el juego porque en la electrónica digital se necesita el estado apagado para bloquear el flujo de corriente y no tener disipación cuando el transistor está apagado. Esto se conoce como el problema ‘bandgap’. ”~ TechRadar
Entonces, para que el grafeno reemplace completamente al silicio, el estado de encendido y apagado tiene que resolverse. Los problemas con la producción en masa también deben resolverse. Esto puede llevar muchos años y puede que ni siquiera sea posible hacerlo. Pero eso no impide que la línea cada vez más larga de compañías que confían en el éxito del grafeno se forme en la cola.
Los científicos han teorizado sobre el grafeno durante años. Se ha producido involuntariamente en pequeñas cantidades durante siglos, mediante el uso de lápices y otras aplicaciones de grafito similares. Originalmente se observó en microscopios electrónicos en 1962, pero se estudió solo mientras se apoyaba en superficies metálicas. Posteriormente, el material fue redescubierto, aislado y caracterizado en 2004 por Andre Geim y Konstantin Novoselov de la Universidad de Manchester. La investigación fue informada por las descripciones teóricas existentes de su composición, estructura y propiedades. Este trabajo resultó en que los dos ganaron el Premio Nobel de Física en 2010 “por experimentos innovadores con respecto al material de dos dimensiones grafeno”.
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