El grafeno y el grafito están hechos de lo mismo: átomos de carbono ordenados en un patrón plano de panal. La diferencia es cuántas capas hay. El grafito son millones de capas de carbono apiladas. El grafeno es una sola capa, de un átomo de espesor. Esa diferencia cambia cómo se comporta el material y cómo se usa.
¿Qué es el grafito?
El grafito es una forma común de carbono, extraída de minas o fabricada sintéticamente. Sus capas de carbono están unidas débilmente, por lo que se deslizan unas sobre otras con facilidad. Por eso el grafito funciona en lápices y como lubricante seco. También se usa en ánodos de baterías, refractarios, forros de freno y fabricación de acero.
¿Qué es el grafeno?
El grafeno es una de esas capas por sí sola: una lámina de átomos de carbono de un átomo de espesor. Fue aislado por primera vez en 2004 por Andre Geim y Konstantin Novoselov en la Universidad de Manchester, trabajo que les valió el Premio Nobel de Física de 2010. Como lámina única, el grafeno es extremadamente resistente para su peso, conduce muy bien el calor y la electricidad, y tiene una superficie muy grande para su masa.
Grafeno vs. grafito de un vistazo
| Grafito | Grafeno | |
|---|---|---|
| Estructura | Muchas capas de carbono apiladas | Una sola capa de carbono (o unas pocas, en las nanoplaquetas de grafeno) |
| Espesor | Material a granel | Un átomo de espesor |
| Origen | Extraído de minas o sintético | Se fabrica a partir de grafito u otras fuentes de carbono por exfoliación, deposición química de vapor (CVD) u otros procesos |
| Usos típicos | Lápices, lubricantes secos, ánodos de baterías, refractarios | Aditivos para concreto, lubricantes, recubrimientos, compuestos y refrigerantes; investigación en electrónica y energía |
| Cómo se añade a los productos | Normalmente como polvo | Mejor como dispersión, distribuido de forma uniforme en un portador líquido |
Cómo se fabrica el grafeno a partir del grafito
Una vía común es la exfoliación: separar el grafito en capas muy delgadas. Otras vías incluyen cultivar películas de grafeno por deposición química de vapor, y fabricar óxido de grafeno químicamente y luego reducirlo. Cada vía da un material distinto, desde películas de una sola capa hasta nanoplaquetas de pocas capas, por lo que "grafeno" en una etiqueta puede significar cosas distintas. Pregunte a su proveedor qué forma recibe y cómo se verificó.
Por qué el grafeno es más difícil de usar que el grafito
Las láminas de grafeno tienden a volver a unirse. Si se aglomeran, se pierde gran parte del beneficio. Por eso suministramos el grafeno ya disperso en el portador que usa un producto, como agua, solventes, resinas o aceites, en lugar de como polvo seco. Lea más en cómo se usan los aditivos de grafeno en la manufactura, o vea nuestras dispersiones de grafeno.
Lo que hace el grafeno en productos reales
- Concreto: nuestro aditivo de grafeno para concreto dio 67 % más resistencia a la compresión con una dosis de aproximadamente 1 % en pruebas.
- Lubricantes: nuestro aditivo de grafeno para lubricantes dio hasta 42 % menos desgaste y 26 % más carga de soldadura en pruebas independientes en el laboratorio de Univar en Houston.
- Cuidado automotriz: desarrollamos 4 productos de cuidado automotriz con grafeno con ITW para Black Magic y Rain-X.
- Enfriamiento: los refrigerantes de grafeno ThermaGraph™ mostraron un coeficiente de transferencia de calor por convección de +6 % a +18 % mayor que una referencia de glicol en pruebas internas con circuito bombeado.
Preguntas frecuentes
¿El grafeno es solo grafito muy delgado?
En cierto sentido, sí. El grafito son muchas capas de carbono apiladas; el grafeno es una de esas capas por sí sola. Separar las capas cambia cómo se comporta el material.
¿El grafeno es más resistente que el grafito?
Como lámina única, el grafeno es extremadamente resistente para su peso. El grafito es blando porque sus capas se deslizan fácilmente, por eso se usa en lápices y lubricantes secos.
¿Puedo comprar grafeno en EE. UU.?
Sí. Graphene Integrations fabrica grafeno en Charlotte, Carolina del Norte, y lo suministra predisperso en el portador que usted necesite. Vea productos de grafeno o solicite una cotización.
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