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Aerogel de grafeno. Las maravillas del carbono

martes, 26 de marzo de 2013

aerogel de grafeno

Hasta hace poco el material más ligero del mundo era el aerografito, un material formado por una red tridimensional porosa de tubos de carbono, que se enlazan a nivel nano y microscópico. Un grupo de científicos de la Universidad de Zhejiang situada en Hangzhou (China) han creado un material aun más ligero. El gel de grafeno tiene unas dos veces la densidad del hidrógeno, es decir, menos densidad que el helio. Aunque sus propiedades hacen que resulte inadecuado llamarlo “aerogel”, la frase “aerogel de grafeno” ha estado circulando en la Web desde hace un tiempo. Técnicamente es una espuma basada en amplias láminas de óxido de grafeno, y una solución de nanotubos de carbono congelados en seco.

Oficialmente, la densidad es de 0,16 miligramos por centímetro cúbico, un sexto de la del aire, dejando atrás a los 0,2 miligramos del aerografito, material que hasta ahora ha sido considerado como el más ligero del mundo (setenta y cinco veces más ligero que la espuma de poliestireno). Estas características se observan en la imagen donde una simple flor de cerezo es capaz de mantener el peso de una pieza de gel de grafeno de un tamaño considerable.

Al aerogel de grafeno también se le conoce como aerogel de carbono y ha sido desarrollado por el profesor Gao Chao de la Universidad de Zhejiang, en Hangzhou.
Fue producido usando soluciones liofilizadas, que eliminaron la humedad de los nanotubos y grafemas, pero que conservaban su integridad, creando lo que ahora se cree que es material más ligero del mundo.

"El aerogel de carbono es similar a una esponja de carbono en su estructura. Cuando un aerogel del tamaño de una taza se pone en hierba setaria delgada, sus hojas no se doblan", dijo Gao.

A pesar de su aspecto frágil, el aerogel de carbón también tiene una excelente elasticidad y se recupera cuando se comprime.

Según Gao, las cualidades más importantes del nuevo material son su facilidad de fabricación, y su fuerte absorción de aceite. Los productos absorbentes de aceite actuales generalmente absorben solventes orgánicos alrededor de 10 veces su propio peso -el nuevo aerogel de carbono puede absorber hasta 900 veces su propio peso. También puede absorber compuestos orgánicos rápidamente: 1 gramo de aerogel puede absorber 68,8 gramos de materia orgánica por segundo, lo que es ideal para el tratamiento de los vertidos de petróleo en el mar. "Se espera que el aerogel de carbono desempeñe un papel importante en el control de la contaminación, como el control de derrames de petróleo, purificación del agua y purificación uniforme del aire", dijo Gao

Además de ser utilizado en el control de la contaminación, se espera que el aerogel de carbono sea un material ideal para el aislamiento de almacenamiento de energía, como portador catalítico, y en la absorción del sonido.
La lista de aplicaciones, tanto para el grafeno como para el aerografeno, no para de crecer: transistores, celdas solares, supercapacitores... Una de las aplicaciones más inmediata de ambos materiales sería su utilización en los electrodos de las baterías de ion de litio, lo que podría dar lugar a una reducción importante en el peso de las mismas.

Es uno de los descubrimientos más importantes de la Ciencia moderna.