PROYECTO HUMANO

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    El grafeno: Bio-degradable sustancia con potencial de revolucionar la tecnología

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    El grafeno: Bio-degradable sustancia con potencial de revolucionar la tecnología

    Mensaje por Polilla el Sáb Mar 09, 2013 11:02 pm




    El grafeno: Bio-degradable sustancia con potencial de revolucionar la tecnología


    Por Nix
    - Publicado el 09 de marzo 2013






    El grafeno es una sustancia biodegradable compuesto de carbono puro, una estructura de panal una hoja átomo de grosor lleno de oportunidades estupendas. Estudios recientes explorado su potencial y sus sorprendentes propiedades pronto podría ayudar a revolucionar la tecnología del día a día. Por ejemplo, el grafeno-construidos supercondensadores puede cargar y descargar cien a mil veces más rápido que las baterías convencionales . Antenas hechas de grafeno permitirá sorprendentemente rápidas descargas inalámbricas terabits . Proporcionada su potencial fotovoltaico, que puede ser utilizado para construir la próxima generación de células solares , lejos eficientes que los actualmente en uso.

    Químico alemán Hanns-Peter Boehm , quien fue pionero en la investigación de grafeno, acuñó el término por primera vez como una combinación de grafito y el sufijo-eno. Los físicos de la Universidad de Manchester y el Instituto de Microelectrónica Tecnología, Chernogolovka, Rusia, fueron los primeros en aislar los aviones individuales de grafeno mediante el uso de cinta adhesiva en el 2004. A partir de entonces, sorprendentes descubrimientos de los físicos evocado interés exponencial entre los entusiastas de la ciencia. El Premio Nobel de Física en 2010 "para experimentos innovadores en relación con el grafeno material de dos dimensiones" fue otorgado a Andre Geim y Konstantin Novoselov de la Universidad de Manchester.


    El grafeno para ultra-rápidas velocidades de transferencia de datos

    Imagínese una copia de seguridad de todos los datos en el disco duro de su PC - esas películas en alta definición, colecciones de música y otras cosas que usted ha rellenado allí, a otro sistema, wireless-mente, a los pocos segundos! Suena demasiado bueno para ser verdad, pero el grafeno podría hacer esto posible. Teóricamente, antenas construidas con grafeno puede transferir datos a una velocidad de hasta 100 terabits por segundo , los investigadores de Georgia Tech calculado recientemente. Ian Akyildiz , director del laboratorio de redes inalámbricas de banda ancha en el Georgia Tech dijo:

    "Es un gigantesco volumen de ancho de banda. Hoy en día, si se intenta copiar todo desde una computadora a otra sin cables, toma horas. Si usted tiene esto, usted puede hacer todo en un segundo-boom ".

    Con antena grafeno, especuló tasas de transferencia de datos son de un terabit por segundo a una distancia aproximada de un metro, mientras que los investigadores afirman estos se inflan a distancias más cortas, digamos a unos pocos centímetros usted será capaz de transferir datos a una velocidad de 100 terabits por segundo . El grafeno tiene casi ninguna resistencia en comparación con silicio, para los electrones se mueven a través de él desde 50 hasta 500 veces más rápido que el silicio. Y eso no es todo, antenas de grafeno también se puede utilizar para conexiones más rápidas inalámbricas entre componentes a nanoescala en los chips, dado que se puede construir en micro-escala. Esto podría hacer que las antenas de alambre de metal en la actualidad en día uno de los usos obsoletos.

    Investigadores de Georgia Tech está mirando adelante para construir un prototipo en un año, informó technologyreview .


    Supercondensadores grafeno como el reemplazo de las baterías convencionales

    Gadgets son cada vez más pequeños y también lo son las tecnologías asociadas, pero las unidades de almacenamiento de energía - las baterías y los condensadores parecen haber quedado atrás. Baterías químicas actualmente en uso cargo lento y descargar muy rápido, un problema que afecta a todos. Como solución a este problema, los investigadores de UCLA han llegado con el grafeno construidos súper-condensadores para mantenerse al día con esta revolución miniaturización . Sorprendentemente, estos dispositivos se pueden cargar y descargar cientos de miles de veces más rápido que las baterías estándar , se puede fabricar fácilmente y fácilmente integrado en dispositivos pequeños. Como el grafeno es sólo un átomo de grosor, es perfectamente adecuado para los circuitos miniaturizados como lo que pueden conseguir.

    Publicado en diciembre de 2012, a raíz de las funciones de vídeo Richard Kaner, profesor de química y bioquímica, y Maher El-Kady, un estudiante graduado en el laboratorio de Kaner de hablar acerca de sus hallazgos:



    Lo que es interesante es que los investigadores fueron capaces de fabricar micro súper-condensadores con una grabadora de DVD del consumidor-grado y lo hicieron con bastante rapidez. Con tal método de fabricación fácil y económica, la producción masiva de estos condensadores super-puede ser posible y a precios más baratos en comparación con los precios actuales. El-Kady, explica,

    "Los métodos tradicionales para la fabricación de micro-supercondensadores implican mano de obra intensiva técnicas litográficas que han demostrado ser difíciles para la construcción de dispositivos rentables, lo que limita su aplicación comercial. En su lugar, se utilizó un quemador LightScribe consumidor-grado DVD para producir grafeno micro supercondensadores en grandes áreas, a una fracción del costo de los dispositivos tradicionales. Usando esta técnica, hemos sido capaces de producir más de 100 micro-supercondensadores en un solo disco en menos de 30 minutos, utilizando materiales de bajo costo. "

    Supercondensadores grafeno sin duda resolver los problemas que enfrentamos cuando las baterías de nuestros gadgets bajar, ya sea nuestros teléfonos celulares o los coches eléctricos. No hay que olvidar el tiempo sorprendentemente bajo de carga requerido. Además, no sólo es biodegradable, pero también compostable; contra las baterías convencionales que consisten de productos químicos tóxicos.

    El grafeno para células solares eficientes

    Recientemente, los investigadores demostraron potencial fotovoltaico de grafeno . Es especialmente eficaz en la generación de electrones al absorber la luz y por lo tanto es un candidato adecuado para la generación de luz próximos sensores y células solares .

    Tradicionalmente, los materiales que se utilizan para la generación de energía fotovoltaica son de silicio y arseniuro de galio. En la absorción de la luz, su ración de conversión de fotones a electrones es de 1:1. Considerando que, de un solo fotón contiene más energía que un electrón; lo que implica mucha de la energía solar que se pierde como calor.

    Los investigadores encontraron que por cada fotón absorbido, el grafeno genera múltiples electrones capaces de conducir corriente. Esto implica que el grafeno puede ser utilizado para la fabricación de dispositivos fotovoltaicos más eficientes que los actualmente en uso. Las células de silicio tienen un límite teórico de eficiencia de alrededor del 30 por ciento mientras que las células solares hechas de grafeno podría tener un límite teórico de más del 60 por ciento. Los hallazgos del estudio fueron publicados en la revista Nature Physics

    Aunque estos sorprendentes descubrimientos podrían no tener aplicación práctica en el corto plazo y los investigadores aún están por descubrir sus limitaciones y defectos posibles, un día grafeno puede muy bien revolucionar el sector de la energía solar para el bien de la humanidad, nos facilita con supercondensadores y hacer ultra-altas de datos inalámbricos velocidad de transferencia posible.

    Fuentes: Wikipedia , UCLA , Technologyreview

    Foto principal: Wikimedia commons

    La estructura ideal cristalino del grafeno es una rejilla hexagonal.


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