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UNIVERSIDAD NACIONAL“SAN LUIS GONZAGA” DE ICA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

LA QUIMICA DEL GRAFENO Y SU PROCESO DE OBTENCION Presentado por: García Córdova Solange Tamara

ICA – PERÚ 2014

INDICE INTRODUCCION I. EL PROBLEMA DE INVESTIGACION 1.1 Situación problemática 1.2 Delimitación del problema 1.3 Formulación del problema 1.4 Limitaciones de la investigación 1.5 Justificación e importancia de la investigación II. HIPOTESIS, VARIABLES Y OBJETIVOS 2.1 Hipótesis 2.2 Variables 2.3 Operacionalización de las variables 2.4 Objetivos III. MARCO TEORICO 3.1 Antecedentes 3.2 Bases teóricas 3.2.1. Los Fullerenos 3.2.2. Historia Del Grafeno 3.2.3. Características Del Grafeno 3.2.4. Métodos De Fabricación De Grafeno

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3.2.4.1Exfoliación Micromecánica (Método De “Scotch- Tape”). 3.2.4.2. Exfoliación Química 3.2.4.3. Exfoliación Mecánica 3.2.4.4. Crecimiento Epitaxial Directo 3.2.4.5. La Técnica Descomposición de hidrocarburos en CVD 3.2.4.6. Procesado Químico De Óxido De Grafito 3.2.4.7. Crecimiento Epitaxial Directo De Grafeno Sobre Un Substrato Aislante 3.2.5. Aplicaciones 3.3 Marco conceptual IV. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION 4.1 Tipo y nivel de investigación 4.2 Población y muestra 4.3 Diseño del método 4.4 Técnicas de recolección de información 4.5 Instrumentos de recolección de información 4.6 Técnicas de análisis e interpretación de resultados

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V. MATERIALES Y EQUIPOS VI. CRONOGRAMA VII. PRESUPUESTO VIII. FUENTES DE INFORMACION

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INTRODUCCIÓN Desde la antigüedad el carbono es un elemento notable por varias razones; dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas: carbono amorfo y cristalino, en forma de grafito o diamante. En el grafito, los átomos de carbono presentan hibridación sp2, esto significa que forma tres enlaces covalentes en el mismo plano a un ángulo de 120º, formando una estructura hexagonal, y permitiendo que un orbital Π perpendicular a ese plano quede libre. El enlace covalente entre los átomos de una capa es extremadamente fuerte, sin embargo, las uniones entre las diferentes capas se da por fuerzas de Van der Waals e interacciones entre los orbitales Π, las cuales son mucho más débiles (Ver Figura 1). Ahora que pasaría, ¿si se pudiera tener un único de estos “panales” de carbono, extendido? Se tendría una lámina muy fina y con propiedades físicas extraordinarias; a esa fina capa que solo tienen el espesor de un átomo, se le conoce como grafeno. Desde que este material fue descubierto en 2004, por el grupo de Manchester y otro ruso, ha mostrado ser un conductor eléctrico extremadamente bueno: un semiconductor que puede ser utilizado para crear transistores, un material muy resistente que puede utilizarse para hacer membranas ultra delgadas, entre otros muchos usos. También se ha encontrado que el grafeno es mucho mejor conductor del calor que los nanotubos de carbono; esto se debe a que los electrones interaccionan con el panal del grafeno y se pueden mover por las celdas hexagonales, a una velocidad solo trecientas veces inferior a la velocidad de la luz, muy superior a la usual de los electrones en un conductor ordinario. El paso de los electrones por el grafeno origina un efecto Hall cuántico que es imprescindible para su comportamiento como semiconductor. Pero mientras que otros semiconductores sólo presentan este efecto a temperaturas muy bajas, el grafeno lo mantiene bien incluso a temperatura ambiente, lo que le convierte en un excelente semiconductor y su conductividad eléctrica no decae por debajo de un valor mínimo, incluso cuando no hay electrones libres en el Grafeno, es por eso que su conductividad es

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50% más alta que el de los nanotubos de carbono y más de 10 veces mayor que el de los metales como cobre y aluminio. El método de obtención no es realmente complicado, y consiste en depositar y separar unas hojuelas de grafito sobre un sustrato hasta obtener capas cada vez más finas de grafito, apareciendo en algunos casos capas de grafito de espesor de un átomo. El principal problema consiste la identificación de monocapas frente a otros fragmentos de grafito de mucho mayor espesor. Existen diferentes métodos para la obtención del grafeno, se tiene Crecimiento epitaxial, Exfoliación micromecánica de grafito pirolítico altamente orientado (HOPG), Deposición en fase vapor química (CVD), Exfoliación térmica, entre otros. Históricamente el proceso de obtención de grafeno se ha basado en la exfoliación de grafito con cinta adhesiva; pero el gran problema del grafeno, es que si bien es posible obtenerlo en pequeñas cantidades mediante el proceso de exfoliación descrito anteriormente, no existe hasta ahora una manera de sintetizarlo a escala industrial.

I. EL PROBLEMA DE INVESTIGACION 1.1 Situación problemática Una de las grandes dificultades del grafeno es su difícil y costosa extracción. El problema que los científicos enfrentan con las propiedades de este material es que sólo han sido demostradas a una escala minúscula. "Es posible que los tipos de tenacidad que algunos describen pueda sólo ser aplicados a muestras microscópicas", manifestó el doctor Lin de IBM. "Reconocemos las limitaciones del grafeno y estamos tratando de lograr cosas sin tergiversar las leyes de la física"Dr. Yu-mingLing "Así que, mientras puede ser verdad que a un nivel local es más tenaz que el acero, debemos ser cautelosos con estas afirmaciones".

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"Reconocemos las limitaciones del grafeno y estamos tratando de lograr cosas sin tergiversar las leyes de la física", concluyó. Con lo que aparenta ser una marcha progresiva infrenable en este campo, teniendo en cuenta que apenas lleva diez años, nuevos adelantos podrían estar a la vuelta de la esquina. No obstante, con toda esa inversión y demanda del mercado, los científicos se mantienen cautos en cuanto a la velocidad en la que todo este potencial podría convertirse en realidad. "Seríamos los más felices del mundo si pudiéramos reemplazar el silicio", comenta el doctor Avouris. "Pero lo principal es ser veraces y no exagerar, porque tenemos que respaldar nuestras afirmaciones". El principal obstáculo es la fabricación en cadena pero, de conseguirse, la producción de grafeno promete ser barata y de bajo impacto ecológico. Al ser mejor conductor que el silicio, pierde menos energía, con lo que los circuitos duran más y consumen menos. Es carbono puro y se encuentra en abundancia en cualquier parte, en cualquier país del mundo (se genera como desecho al escribir con un lápiz, por ejemplo). Su uso generalizado en la industria permitiría suprimir otros materiales más caros y contaminantes, como el óxido de titanio o el óxido de estaño indio con el que se fabrican ahora la mayoría de las aplicaciones electrónicas transparentes. Pero, como recuerda el profesor Castro Neto, la transición puede no ser ni fácil ni rápida: "El silicio es un gran negocio en el que se ha invertido muchísimo dinero".

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1.2 Delimitación del problema TEMATICO: La En el campo de la química orgánica, química del grafeno y su proceso de obtención

ESPACIAL: Laboratorios de la Universidad Nacional De Ingeniería-Perú

TEMPORAL: La duración de la investigación será entre Noviembre 2012 y Enero 2013

1.3 Formulación del problema ¿Cuáles son las óptimas condiciones para la obtención de grafeno?

1.4 Limitaciones de la investigación No hay laboratorios en la localidad.

1.5 Justificación e importancia de la investigación Es importante porque el material de estudio tiene múltiples aplicaciones Muchos creen que el compuesto reemplazará completamente el uso de silicio y cambiará el futuro de las computadoras y otros dispositivos para siempre. "Nuestras investigaciones establecen el grafeno como el material más fuerte jamás medido, unas 200 veces más fuerte que el acero estructural", declaró en un

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comunicado James Hone, profesor de Ingeniería Mecánica de la Universidad Columbia, Estados Unidos. Los beneficios tanto para las empresas como para los consumidores son obvios: dispositivos más rápidos y baratos que, a su vez, son más delgados y flexibles. "En teoría uno podría enrollar un iPhone y colocárselo detrás de la oreja como un lápiz", le dijo el profesor James Tour, de la Universidad Rice, a la revista Technology Review. Los usos del grafeno podrían abarcar hasta la digitalización de cosas como envolturas de papas fritas o ropa, una vez se establezca la tecnología. En el futuro podría haber tarjetas de crédito con la misma potencia procesadora que un teléfono inteligente y nuevas aplicaciones en electrónica transparente y flexible.

II. HIPOTESIS, VARIABLES Y OBJETIVOS 2.1 Hipótesis: 2.1.1. General “Las optimas condiciones para la obtención del grafeno son la temperatura y el tiempo” 2.1.2. Especificas: La moderna obtención del grafeno reduce la contaminación ambiental

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2.2 Variables 2.2.1 Variables independientes Temperatura tiempo 2.2.2 Variables dependientes La composición del grafeno

2.2.3 Variables interviniente Características del grafeno

2.3 Operacionalización de las variables Escala de temperatura

2.4. Objetivos 2.4.1 General Determinar los parámetros para la obtención del grafeno

2.4.2 Específicos: Evaluar el efecto de la temperatura, el efecto del tiempo. Determinar o formular el proceso de obtención

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III. MARCO TEORICO 3.1 Antecedentes 3.1.1.Historia del grafeno El descubrimiento de los grafenos puede ser considerado mas ortodoxo desde el punto de vista cientifico. Para comprender el grafeno es preciso conocer el grafito, el cual se conoce como mineral desde hace mas de 500 años y que ya era utilizado en la edad media de forma parecida a como utilizamos hoy los lapiceros. Entre las multiples propiedades del grafito destacan su elevada conductividad electrica y termica a lo largo del plano, asi como una elevada dureza mecanica. El enlace quimico y la estructura del grafeno se describieron durante la decada de 1930, mientras la estructura de bandas electronica fue calculada por primera vez por Wallace en 1949.No obstante, la primera mencion de la posibilidad de formar filamentos de carbono por descomposicion termica de hidrocarburos gaseosos fue descrita ya en 1889. La palabra grafeno fue oficialmente adoptada en 1994, despues de haber sido usada de forma indistinta con monocapa de grafito, en el campo de la ciencia de superficies. Ademas, muchas nanoestucturas como los nanotubos de carbono y los furrellenos, estan relacionadas con el grafeno. Tradicionalmente, los nanotubos de carbono se han descrito como hojas de grafeno enrolladas sobre si mismas, y de hecho las propiedades de los nanotubos de carbono se describen y entienden facilmente en terminos de las del grafeno. Los nanotubos de carbono pueden considerarse cilindros resultantes del arrollamiento sobre sí misma de una lámina de grafeno, uniendo sus bordes. Por eso otra manera de obtener grafenos es la apertura longitudinal controlada de nanotubos, estructuras que describimos en el siguiente apartado. Desde al menos la década de 1950 se conoce la posibilidad de formar nanotubos de carbono haciendo pasar un gas que contiene carbono –por ejemplo, un hidrocarburo– sobre un catalizador. Éste consiste en partículas de metal de tamaño nanométrico, habitualmente hierro, cobalto o 10

níquel. Las moléculas del gas se fragmentan y los átomos de carbono van depositándose en forma de tubo a partir de un átomo metálico, que queda así cerrando el extremo del tubo. Aunque se han llevado a cabo diferentes estudios dirigidos a separar un numero cada vez menor de capas de grafeno a partir de grafito, el impulso definitivo en el estudio de los grafenos se produjo en 2004 cuando Andre Geim y el que fuera su alumno de doctorado, Konstantin Novoselov, de la Universidad de Manchester, aislaron las primeras muestras de grafeno a partir de grafito mediante un proceso de exfoliacion mecanica. El proceso es muy simple y consistio en la exfoliación de laminas de grafeno mediante el uso de una cinta de celofan, permitiendo, asi, un acceso facil a este material en el que se han depositado tantas expectativas. El descubrimiento de esta estructura del carbono ha sido de nuevo motivo de un premio Nobel, en este caso el de Física de 2010 para Geim y Novoselov.

3.1.2 Detectan grafeno en el espacio En el año 2004, los científicos premiados con el Nobel de Física 2010, Andre Geim y Konstantin Novoselov, sintetizaron el grafeno en el laboratorio. Apenas siete años después, este material de extraordinaria resistencia, delgadez y elasticidad podría haber sido hallado 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. ?Creo que nuestro trabajo 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.?, señala el director de la investigación, el astrofísico del IAC Domingo Aníbal García Hernández.

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Por su alta conductividad térmica y eléctrica, el grafeno tiene prometedoras aplicaciones tecnológicas, como la fabricación de nuevos materiales y dispositivos electrónicos avanzados (ordenadores más rápidos que los que portan transistores de silicio, pantallas de dispositivos electrónicos, paneles solares...). Al ser transparente, delgado como un cabello, y poder desarrollar a partir de él materiales 200 veces más resistentes que el acero, las expectativas sobre el grafeno como el material del futuro no han dejado de crecer.

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.

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3.2 Bases teóricas 3.2.1. Los grafenos El grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor. Es muy ligero, una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos. Es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano (como panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados. El Premio Nobel de Física de 2010 se le otorgó a Andréy Gueim y a Konstantín Novosiólov por sus revolucionarios descubrimientos acerca de este material.1 2 Mediante la hibridación sp2 se explican mejor los ángulos de enlace, a 120°, de la estructura hexagonal del grafeno. Como cada uno de los carbonos contiene cuatro electrones de valencia en el estado hibridado, tres de esos electrones se alojan en los híbridos sp2, y forman el esqueleto de enlaces covalentes simples de la estructura. El electrón sobrante se aloja en un orbital atómico de tipo «p» perpendicular al plano de los híbridos. El solapamiento lateral de dichos orbitales da lugar a formación de orbitales de tipo π. Algunas de estas combinaciones propician un gigantesco orbital molecular deslocalizado entre todos los átomos de carbono que constituyen la capa de grafeno. El nombre proviene de intercambio –en el vocablo grafito– de sufijos: «ito» por «eno»: propio de los carbonos con enlaces dobles. En realidad, la estructura del grafito puede considerarse una pila de gran cantidad de láminas de grafeno superpuestas.3 Los enlaces entre las distintas capas de grafeno apiladas se deben a fuerzas de Van der Waals e interacciones de los orbitales π de los átomos de carbono.

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Estructura cristalina del grafito. Se ilustran las interacciones de las diversas capas de anillos aromáticos condensados. En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono-carbono es de aproximadamente 142 pm (picómetros). Es el componente estructural básico de todos los demás elementos grafíticos, incluidos el propio grafito, los nanotubos de carbono y los fullerenos.

3.2.2. Características del grafeno 

Alta conductividad térmica y eléctrica.



Semiconductor.



Alta elasticidad y dureza.



Resistencia (el material más resistente del mundo).



El grafeno puede reaccionar químicamente con otras sustancias para formar compuestos con diferentes propiedades, lo que dota a este material de gran potencial de desarrollo.



Soporta la radiación ionizante.



Es muy ligero, como la fibra de carbono, pero más flexible.



Menor efecto Joule, se calienta menos al conducir los electrones.



Consume menos electricidad para una misma tarea que el silicio.

3.2.3. Métodos de fabricación de grafeno Como ha ocurrido anteriormente con los fullerenos o los nanotubos de carbono, el aprovechamiento en casos prácticos de las excelentes propiedades de los grafenos se ha visto frenado por las dificultades en su obtención y procesamiento a gran escala. Como se indicó anteriormente, desde2004 el grafeno se ha venido obteniendo a partir de piezas macroscópicas de

grafito mediante exfoliación micromecánica(método de “scotch-

tape”).

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3.2.3.1 Exfoliación Micromecánica (Método De “Scotch-Tape”). se produce la exfoliación frotando directamente el grafito contra una superficie (generalmente Si/SiO2) como si se escribiera sobre la misma. Mediante este sencillo procedimiento resulta posible la obtención de láminas de grafenomonocapa de gran tamaño (hasta 0.2 mm) y de una calidad tanto estructural como electrónica excelente. El problema radica en que, por ser un proceso totalmente manual, la obtención del material es considerablemente laboriosa y de un rendimiento extremadamente bajo. Además, las láminas han de ser cuidadosamente localizadas con la ayuda de un microscopio óptico entre una gran cantidad de pequeños copos de grafito que las enmascaran La exfoliación micromecánica (realizando sucesivos despegados),es actualmente el método más efectivo para producir láminas individuales de grafeno de alta calidad. Este método consiste en realizar una estampación sobre soporte de SiO2, con placas de grafito pirolítico altamente orientado. A continuación, se realizan sucesivos despegados por una cuidadosa presión o frotación dividiendo desde el grafito estampado, láminas de grafeno individuales o láminas dobles, lo que lleva a espesores observados por microscopía de fuerzas atómicas (AFM) no mayores de 3 nm (figura 2.3).

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Figura 2.3. (a) Lámina de grafeno visualizada por AFM, las alturas marcadas indican que se trata de una única lámina. (b) Lámina de grafeno suspendida sobre soporte litografiado metálico y observado por microscopía electrónica de transmisión [Geim 2007].

Sin embargo, la baja densidad obtenida por este procedimiento, solo unas pocas láminas individuales o dobles por área de substrato, combinado con la falta de precisión a la hora de posicionar de manera controlada estas láminas, limitan la implantación del grafeno en los dispositivos actuales. Intentos recientes de aumentar la cantidad de láminas individuales producidas, incluyen métodos de estampación, los cuales utilizan pilares de silicio para transferir láminas de grafeno y voltajes electroestáticos que asisten al proceso de exfoliación, empleando fuerzas electroestáticas y controlando la separación de grafeno desde grafito. Estos desarrollos son muy recientes, y solo el tiempo dirá si se ha conseguido de verdad aumentar el rendimiento de manera significativa respecto a la exfoliación estándar.

Por ello, en la actualidad se están desarrollando y refinando métodos alternativos para la preparación de grafeno con el objetivo de abaratar los costes de producción a la vez que se aumenta la cantidad de material obtenido. A este respecto, los métodos que en la actualidad resultan más prometedores son:

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3.2.3.1.1. Exfoliación Química Alternativamente se puede realizar una exfoliación química basada en la intercalación de moléculas orgánicas entre las láminas del grafito. De esta manera se requieren menores tiempos y potencia de ultrasonidos, por lo que se alcanzan mayores dimensiones y menores defectos en las láminas. Ejemplos recientes son los trabajos realizados con ultrasonidos a bajas potencias sobre grafito intercalado con sales ternarias de potasio K(THF)xC24 (x= 1-3), obteniéndose disoluciones de láminas de grafeno cargadas negativamente.

3.2.3.1.2. Exfoliación Mecánica Otra aproximación se basa en dispersar grafito por exfoliación mecánica en un disolvente como es el diclorobenceno, aplicando ultrasonidos durante 5 min. Esta técnica, lleva a generar láminas de grafeno dispersadas por la acción de ultrasonidos.Recientemente un método similar fue empleado para la obtención de cintas de grafeno con espesores en la escala nanométrica. El principal inconveniente radica en la necesidad de utilizar tiempos largos de ultrasonidos, que conducen a la formación de láminas individuales de bajas dimensiones laterales, a la vez que se generan defectos estructurales.

3.2.4. aplicaciones Las asombrosas propiedades de transporte del grafeno ya mencionadas han hecho pensar que el grafeno puede, eventualmente, suplantar al silicio en los chips de computador, con la perspectiva de aparatos ultrarrápidos operando a velocidades de Terahertz. Sin embargo, de acuerdo con los expertos, los microprocesadores de grafenium se demoran por lo menos 20 años. Entre tanto se espera que maduren otras muchas aplicaciones del grafeno. El uso más inmediato puede ser en materiales compuestos pues se ha demostrado que el polvo de grafeno se puede producir en masa, lo que permitiría desarrollar plásticos conductores con rellenos de menos de 1 % en volumen. Otra posibilidad atractiva es el uso de polvo de grafeno en las baterías eléctricas que son en la actualidad el principal mercado para el grafito. Una mejor relación superficie/volumen y 17

la elevada conductividad pueden mejorar la eficiencia de las pilas reemplazando las nanofibras de carbono que se usan en las baterías modernas. Las aplicaciones más nuevas del grafeno se relacionan con su transparencia y su alta conductividad para su uso para electrodos en pantallas planas y celdas solares. Debido a su especial flexibilidad estructural y electrónica el grafeno se puede moldear química y estructuralmente de diferentes manera: deposición de átomos o moléculas encima; intercalación como en los compuestos de intercalación en grafito; incorporación de nitrógeno y boro en su estructura, en analogía con lo que se ha hecho con los nanotubos y usando diferentes sustancias que modifican la estructura electrónica. El control de las propiedades del grafeno se puede extender en nuevas direcciones permitiendo la creación de sistemas basados en él con propiedades magnéticas y superconductoras, que son únicas en dos dimensiones. Todas estas propiedades hacen que el grafeno sea una alternativa como conductor transparente, de los que ahora se utilizan en todas partes, desde los monitores de computadores y pantallas de televisión hasta las pantallas táctiles y las celdas solares. Pero el material ha sido difícil de fabricar en tamaños superiores a unos cuantos centímetros cuadrados. Ahora los investigadores han creado láminas de grafeno rectangulares de

cm de

diagonal y las han usado para crear pantallas táctiles que funcionan. En efecto, el año pasado un grupo de la Universidad de Texas, en Austin, liderado por RodneyRuoff, creció cuadrados de grafeno, de 1 cm, sobre láminas flexibles de cobre. Luego los investigadores Jong-HyunAhn y ByungHee Hong de la Universidad Sungkyunkwan, en Corea del sur, escalaron el trabajo de los texanos e hicieron láminas lo suficientemente grandes como para hacer pantallas. Para ello utilizaron CVD y depositaron grafeno sobre grandes láminas de cobre. Luego añadieron un adhesivo sobre el grafeno y disolvieron el cobre. Al despegar el adhesivo obtuvieron una monocapa de grafeno, figura 20; para fortalecerla apilaron cuatro monocapas y las trataron químicamente con ácido nítrico para mejorar su conductividad eléctrica.

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3.3 Marco conceptual  Fullerenos.- es la tercera forma molecular más estable del carbono, tras el grafito y el diamante Se destaca tanto por su versatilidad para la síntesis de nuevos compuestos como por la armonía de la configuración paradigmática de las moléculas con hexágonos y pentágonos, en lo que se conoce como exapentas.

 Carbono.- El carbono es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas incluyen, sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y la más dura (el diamante) y, desde el punto de vista económico, es de los materiales más baratos (carbón) y uno de los más caros (diamante)

 Alotropo.-

cambio, giro) es la propiedad de algunos elementos químicos de poseer

estructuras químicas diferentes. En el estado sólido las propiedades alotrópicas ocurren en elementos de una misma composición, pero aspectos diferentes. Por lo tanto, la propiedad debe ocurrir en el mismo estado de agregación de la materia.

 Grafito.- es uno de los alótropos más comunes del carbono. A diferencia del diamante, el grafito es un conductor eléctrico, y puede ser usado, por ejemplo, como material en los electrodos de una lámpara de arco eléctrico. El grafito tiene la distinción de ser la forma más estable de carbono a condiciones estándar. En consecuencia.

 Laminas.- es una plancha o un objeto muy delgado, cuya superficie es superior a su espesor. Es posible encontrar láminas de diversos materiales

 Chips de computador.- (microprocesador) La parte más importante de una computadora la representa este circuito con soporte de silicio e integrado por transistores y otros componente electrónicos.  Nanofibras.- Las nanofibras de carbono producidas por Grupo Antolin-Ingenieria, denominadas GANF (Grupo Antolin NanoFibras), se comercializan en forma de polvo o en dispersiones y concentrados en diversos polímeros, así como en disolventes y pinturas.

 CVD.- es un proceso químico utilizado para producir productos de alta pureza y de alto rendimiento de materiales sólidos. 19

IV METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION 4.1 Tipo, Nivel y Diseño de Investigación El proyecto de investigación es de tipo aplicada porque tiene como propósito fundamental sacar mayor provecho a bajo costo economico el grafeno y reduce el impacto de contaminacion ambiental. A la vez la investigación es de nivel experimental porque se sabrá cuáles son los parámetros que tiene la compocicion del grafeno

4.2 Población Y Muestra La población de estudio esta constituidos por el reemplazo del sílicio por el grafeno en todo La Unión Europea (UE) fue la primera comunidad internacional que levantó la bandera de la investigación del grafeno e instó al mundo a invertir en este material. La muestra se dio en Asia y Estados unidos ya que en estos países hay mayor ventaja de tecnología y mayor posibilidad de experimentación. .

4.3 Técnicas de Recolección de Información Como técnicas de recolección de información se aplicaron: La investigación bibliográfica, para obtener características;

información acerca del grafeno sus

ya que en el trabajo de investigación se manipularán

independientes y se realizarán pruebas experimentales.

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las variables

4.4 Instrumentos de Recolección de Información Los instrumentos de recolección de información que se va aplicar son: La ficha bibliográfica Una libreta Computadora portátil

4.5Técnicas de Análisis e interpretación de datos Tablas comparativas Análisis estadísticos

V MATERIALES Y EQUIPO  Materiales: carbono puro 

Equipo: Scotch Tape, CVD (Chemical Vapor Deposition), Liquid Phase Exfoliation, Plasma, Oxidisation-Reduction, Thin Graphite

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VI CRONOGRAMA

ACTIVIDADES

NOVIEMBRE

DICIEMBRE

ENERO

SEMANAS

SEMANAS

SEMANAS

1

2

3

4

1

2

Elección del tema Formulación problema

del

Marco teórico Hipótesis Metodología Elaboración informe

del

Sustentación trabajo

de

22

3

4

1

2

3

4

VII PRESUPUESTO

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VII FUENTES DE INFORMACION http://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/detectan-grafeno-en-el-espacio http://www.tendencias21.net/Encuentran-grafeno-en-3D_a29702.html https://www.google.com.pe/#q=materiales+y+equipos+UTILIZADOS+PARA+CR EAR+EL+GRAFENO&spell=1 http://es.wikipedia.org/wiki/Grafeno

VIII ANEXOS

Estructura cristalina del grafito. Se ilustran las interacciones de las diversas capas de anillos aromáticoscondensados.

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Una lámina de grafeno sobre un soporte. | Justy García Koch.