Materiales de una sola capa
En la ciencia de los materiales , el término materiales de una sola capa o materiales 2D se refiere a sólidos cristalinos que consisten en una sola capa de átomos. Estos materiales son prometedores para algunas aplicaciones, pero siguen siendo el foco de la investigación. Los materiales de una sola capa derivados de elementos individuales generalmente llevan el sufijo -ene en sus nombres, por ejemplo, grafeno . Los materiales de una sola capa que son compuestos de dos o más elementos tienen sufijos -ane o -ide. Los materiales 2D generalmente se pueden clasificar como alótropos 2D de varios elementos o como compuestos (que consisten en dos o más elementos de enlace covalente ).
El grafeno es un alótropo cristalino de carbono en forma de una hoja casi transparente (a la luz visible) de un átomo de espesor. Es cientos de veces más resistente en peso que la mayoría de los aceros . [3] Tiene la conductividad térmica y eléctrica más alta conocida, mostrando densidades de corriente 1.000.000 veces superiores a las del cobre . [4] Se produjo por primera vez en 2004. [5]
Andre Geim y Konstantin Novoselov ganaron el Premio Nobel de Física 2010 "por experimentos innovadores con respecto al material bidimensional grafeno". Primero lo produjeron levantando escamas de grafeno del grafito a granel con cinta adhesiva y luego transfiriéndolos a una oblea de silicio. [6]
El grafeno es otro alótropo de carbono bidimensional cuya estructura es similar a la del grafeno. Puede verse como una red de anillos de benceno conectados por enlaces de acetileno . Dependiendo del contenido de los grupos acetileno, graphyne puede considerarse una hibridación mixta , sp n , donde 1 <n <2, [7] [8] en comparación con el grafeno (sp 2 puro ) y el diamante (sp 3 puro ).
Los cálculos del primer principio utilizando curvas de dispersión de fonones y temperatura finita ab-initio , simulaciones de dinámica molecular de mecánica cuántica mostraron que el grafino y sus análogos de nitruro de boro son estables. [9]
La existencia de graphyne se conjeturó antes de 1960. [10] Aún no se ha sintetizado. Sin embargo, grafidina (grafina con grupos diacetileno ) se sintetizó sobre sustratos de cobre. [11] Recientemente, se ha afirmado que es un competidor del grafeno debido al potencial de los conos de Dirac dependientes de la dirección. [12] [13]
