08/02/2012 - El grafeno y potencial piezoeléctrico

Menéame

El grafeno es una alotropía del carbono consistente en un teselado hexagonal plano (como un panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes, formados a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.  A la lista de sus múltiples virtudes podría ahora sumarse su potencial piezoelectrico.

La piezoelectricidad es un fenómeno presentado por determinados cristales que al ser sometidos a tensiones mecánicas adquieren una polarización eléctrica en su masa, apareciendo una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie. Este fenómeno también se presenta a la inversa, esto es, se deforman bajo la acción de fuerzas internas al ser sometidos a un campo eléctrico. El efecto piezoeléctrico es normalmente reversible: al dejar de someter los cristales a un voltaje exterior o campo eléctrico, recuperan su forma.

Un equipo de ingenieros en la Universidad de Houston en Texas ha calculado que mediante la simple estrategia de abrir agujeros en una hoja de grafeno, dispuestos en puntos específicos de la lámina siguiendo una configuración especial, es factible forzar al grafeno a comportarse igual que un material piezoeléctrico.

Los científicos tienen en las substancias piezoeléctricas un buen recurso para desarrollos de vanguardia, como por ejemplo la recolección de energía mecánica en fuentes difícilmente aprovechables por otros métodos, o los músculos artificiales, y también sirven a los ingenieros para fabricar sensores de muy alta precisión.

El grafeno en su forma natural no es un material piezoeléctrico. Pero los ingenieros de la Universidad de Houston predijeron que si tomaban una lámina de grafeno del tipo semiconductor o del tipo aislante, y la perforaban abriendo en ella agujeros triangulares en la disposición adecuada, bastaría aplicar una presión uniforme al material para hacer que se comportara como si fuera piezoeléctrico.

Los resultados obtenidos por el equipo de Swapnil Chandratre y Pradeep Sharma indican que los agujeros triangulares promueven en el grafeno una conducta piezoeléctrica, mientras que los agujeros redondos no tienen ese efecto.

Los investigadores también han determinado que esta virtud que posee el grafeno agujereado de este modo, es casi tan buena como la piezoelectricidad que tienen sustancias piezoeléctricas muy conocidas como por ejemplo el cuarzo.
 

------------------------------------------------------------------

Más información (Wikipedia):

•    Piezoelectricidad
•    Grafeno
 

La Universidad de León ha comunicado la certificación por la Agencia Estatal de Seguridad Aérea (AESA) de su simulador basado en el Boeing 737-800, instalado en el Centro de Simulación Aérea de la Universidad de León (SAULE). Según la institución, su Escuela de Ingenierías Industrial, Informática y Aeroespacial es la primera escuela de ingeniería española que cuenta con un simulador...

El proyecto europeo INDHEAP (Optimal Solar Systems for Industrial Heat and Power), iniciado en 2024, trabaja en una solución integrada para cubrir necesidades térmicas y eléctricas en procesos industriales de baja y media temperatura. La iniciativa combina generación solar, eficiencia energética, recuperación de calor residual y almacenamiento, con el objetivo de disminuir el uso de combustibles fósiles. Su principal demostrador...

El Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (CDTI) ha anunciado la búsqueda de una empresa española para colaborar con el Agricultural Research Center de Egipto en un proyecto de investigación y desarrollo sobre detección precoz y control de enfermedades fúngicas en cultivos. La iniciativa cuenta con el interés de la empresa egipcia AGREE CHEM. La propuesta pretende diseñar...

La duodécima edición de la Nit de la Robòtica, organizada por el Colegio de Ingenieros Industriales de Cataluña, ha distinguido el proyecto Bitrack, desarrollado por Rob Surgical Systems, y al investigador Alberto Sanfeliu por su trayectoria profesional en robótica. El encuentro se celebró en Barcelona el 19 de octubre de 2026. Los reconocimientos ponen de relieve dos vertientes complementarias de...

El Departamento de Ingeniería Informática y de Sistemas de la Universidad de La Laguna (ULL) ha presentado nuevo equipamiento de aeronaves no tripuladas para actividades docentes y de investigación. El conjunto está formado por una estación autónoma DJI Dock 3 y un dron DJI Matrice 4TD, junto con accesorios de operación y seguimiento. La adquisición se ha financiado en el...