Segurament hagis sentit parlar alguna vegada de l' grafè el nombroses ocasions. Es tracta d'un tipus de material que té nombroses aplicacions ja que té gran quantitat de propietats. Amb l'evolució de la tecnologia s'ha buscat alternatives per crear materials més sofisticats i eficients amb un menor cost de producció.
En aquest article anem a explicar-te totes les característiques, propietats, usos i curiositats de l'grafè.
Què és el grafè
Es tracta d'un tipus de material que està compost per l'agrupació de diversos àtoms de carboni que es posicionen entre si donant una forma hexagonal. La disposició dels àtoms forma una monocapa que tan sols té un àtom de gruix. Es troba de forma constant i abundant en la natura en forma de grafit. L'ésser humà emprava el grafit de forma comuna en els llapis. Un mil·límetre de grafit és capaç de contenir 3 milions de capes de grafè.
Propietats de l'grafè
Hem comentat que té nombroses aplicacions en l'actualitat. I és que és una substància que té propietats molt interessants. A aquestes propietats se li uneix l'abundància de carboni en la natura. Això fa que el grafè sigui un material amb grans possibilitats útils i bastant estudiat per la comunitat científica. Anem a destacar quines són les principals propietats de grafè:
- Alta conductivitat tèrmica: ajuda a conduir la calor entre materials i optimitzar la transferència d'energia.
- Alta conductivitat elèctrica: serveix també per poder establir circuits elèctrics atès que condueix molt bé l'electricitat.
- Major quantitat d'elasticitat i flexibilitat: a l'tenir aquestes propietats és un material bastant modelable i adaptable a diferents situacions.
- Alta duresa: aquesta capacitat li confereix gran resistència.
- Alta resistència: és aproximadament unes 200 vegades més resistent que l'acer. Té una resistència similar a el de el diamant, però amb un pes molt més lleuger.
- No li afecta la radiació ionitzant.
- És capaç de generar electricitat mitjançant l'exposició a la llum solar durant un temps.
- És un material transparent
- La seva elevada densitat no deixa passar els àtoms d'heli, però sí que permeten el pas de l'aigua que es pot evaporar a la mateixa velocitat que s'estigués en un recipient obert.
- Té un efecte antibacterià: el material i la seva composició no deixen que els bacteris puguin créixer en la seva superfície.
- Genera un escalfament a l'conduir els electrons: Aquesta és una propietat per la qual pot conduir i en l'electricitat.
- Consumeix baixa quantitat electricitat si ho comparem amb altres compostos: això pot comportar un gran estalvi a llarg termini.
aplicacions
A causa de totes les propietats que hem assenyalat sabem que el grafè té una gran aplicabilitat en nombrosos sectors industrials i tecnològics. En el camp de l'electrònica s'empra en la fabricació de transistors, microxips, desenvolupament de tintes conductores, etc. En el camp de les energies renovables pot potenciar el seu ús com és en l'energia solar. I és que podem introduir el grafè en les plaques solars per poder incrementar la seva eficiència a l'hora de produir major quantitat d'energia.
Un altre sector en què s'empra el grafè és en el de l'automoció. Es pot emprar en bateries per augmentar l'autonomia i reduir els temps de càrrega. D'aquesta manera, millorem les prestacions dels cotxes elèctrics.
Bateries de grafè
Aquest material és 100 vegades més fort que l'acer. La densitat que té és molt similar a la fibra de carboni. L'avantatge que té sobre ella és que té un pes 5 vegades menor que l'alumini. Té un vidre bidimensional amb propietats úniques que el fa ser fàcil de sintetitzar en diferents formes. Això ho fa fàcilment adaptable a diferents situacions i motlles on introduir els per funcionar en diversos dispositius electrònics.
Les bateries de grafè són aquelles que prometen una major durada, majors prestacions i un preu menor. També destaquen per patir menys impacte pel pas de el temps, pel que tenen una vida útil molt més extensa del que és normal.
L'avantatge que ofereixen respecte a altres bateries comuns és que permeten treballar a temperatures majors pel que és una solució perfecta per millorar la vida útil de les bateries dels cotxes elèctrics. Això afegeix un plus d'avantatge de fer que el cotxe elèctric no aquest carregant tota la nit atès que té la capacitat suficient per no malbaratar l'energia durant el trajecte.
Pel que fa a el cost, ofereixen diverses possibilitats per un preu força competitiu en el mercat. Fins i tot són més barates que altres bateries comuns que ens trobem avui dia en els mercats. Si analitzem l'avantatge que ofereixen de fer que ho necessitis carregar el vehicle elèctric durant la nit veiem que a llarg termini suposa un estalvi prou significatiu.
Avantatges i desavantatges
Anem a assenyalar quins són els avantatges i desavantatges de grafè respecte a altres materials. Aquestes són les seves principals avantatges:
- Amb les seves grans propietats i múltiples podem realitzar gairebé tot tipus d'aplicacions de forma més eficient.
- Atès que la seva duresa és alta tenim una major durada que la de l'acer tot i tenir una consistència elàstica i flexible.
- A el poder conduir l'electricitat i la temperatura es deriva en nombrosos usos.
- Una bateria de grafè és capaç de carregar la bateria d'un telèfon mòbil en tan sols 5 minuts.
- Pot servir com a medicina contra el càncer.
Entre els inconvenients que té aquest material anem a resumir alguns més destacables:
- Encara que els investigadors intenten descobrir quins són tots els usos potencials de grafè, no tot s'aprofiten a l'màxim la pràctica. Aquesta és una de les raons per la qual encara no hi ha aplicacions comercials per a aquest tipus de material. És tan sols un tipus d'inconvenient temporal.
- Aplicacions comercials: aquest punt es deriva de l'anterior. Encara que hi hagi més de 60.000 articles científics que estudien aquest material, no existeixen productes comercials que estiguin fabricats amb grafè.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre grafè, les seves propietats i els seus usos.