Ciencias

El grafeno es un material que marcará el futuro en microelectrónica de los próximos años. Al grafeno lo podríamos encontrar tanto como en transistores, baterías y memorias. También puede desalinizar agua, o formar parte de armaduras livianas y resistentes. Ahora, han descubierto que también puede repararse a sí mismo

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Un equipo de la Universidad de Manchester, liderado por Konstantin Novoselov (Premio Nobel de Física 2010 junto a Andréy Gueim), ha descubierto que después de hacer un pequeño agujero en una lámina de grafeno, solo fue necesario agregar carbono para que este material pueda “tejer” en el agujero y repararse.

El equipo de la Universidad de Mánchester trabajaba en una investigación relativa a la interacción del grafeno con otros metales y evaluar su uso en electrónica. Durante la investigación, se halló evidencias de que los metales provocaban la formación de agujeros en la estructura del grafeno, importante hallazgo puesto que mostraba que el material se debilitaba y podría llevar consigo pérdidas en las propiedades del grafeno. Sorprendentemente, mientras analizaban estos agujeros formados, observaron también que el material se reparaba de manera espontánea usando átomos cercanos y reconstruir nuevamente su estructura inicial.

La investigación se centró en disparar un rayo de electrones sobre una lámina de grafeno, provocando un pequeño agujero en ella. Al agregar átomos de paladio y níquel, lograron estabilizar el tamaño del agujero. Sin embargo, cuando agregaron átomos de carbono al mismo agujero, el paladio y el níquel fueron desplazados, provocando que el grafeno comenzara a reparar el agujero hasta cerrarlo por completo.

Esta propiedad del grafeno abre la puerta a que este material pueda ser utilizado en cada vez en más ámbitos, además del campo de la microelectrónica. El director científico del SuperSTEM, el Doctor Quentin Ramasse se mostró muy contento con el trabajo desarrollado:

“El componente milagroso”, “el material de Dios” son unos de los nombres que le están poniendo ya a este material. Como ha sucedido con otros tantos materiales, el grafeno todavía debe superar las barreras de la producción en masa y el bajo costo.

La historia nos muestra que otros materiales han estado en una situación similar (a modo de ejemplo, el aluminio llegó a ser más caro que el oro antes del descubrimiento del proceso Hall–Héroult), pero ya se están explorando métodos que podrían disparar la producción de grafeno en el corto plazo.

Se le conocen propiedades extraordinarias, aunque recientemente se ha descubierto otra virtud más en el grafeno: Puede repararse a sí mismo, sin estimulación alguna.

Sin duda, si logra saltarse el problema de la producción en volumen, el grafeno es uno de los materiales del futuro que aprovechara sobre todo la nanotecnología.

Más información al respecto en:

arXiv (Inglés)

Nano Letters. (Inglés)

http://phys.org/news/2012-07-superstem-reveals-graphene-re-knits-holes.html (Inglés)

http://www.abc.es/20120712/ciencia/abci-descubren-grafeno-puede-repararse-201207121128.html (Español)

Cuando vemos el cielo podemos ver una característica cromática propia según la hora del día. Pero ¿por qué sucede esto?.

Primero debemos tener claro como funciona nuestra visión, que es un receptor capaz de reconocer un espectro electromagnético de 380 nm (violeta) a 780 nm (rojo) aproximadamente, que es más conocido como luz visible.

Cuando vemos un color específico, se debe a que la luz al chocar con el objeto observado refleja solo cierta longitud de onda, o sea, si vez algo rojo es porque solo estaría reflejando ondas del rango rojo, el resto de ondas es absorbido.

Nuestra atmosfera se halla compuesta, esencialmente, por oxígeno (21%) y por nitrógeno (78%), que nos da una atmosfera incolora. El oxígeno se reconoce que es un gas incoloro, pero en estado líquido puede ser azul, además debemos tener en cuenta la presencia de partículas o polvo que generan difusión de la luz igualmente.

Día

Durante el día vemos el cielo de color azul, porque la desviación de la luz visible, como el azul y el violeta, es máxima. Lo que provoca que vayan rebotando de partícula en partícula y parezcan llegar como una fina lluvia. El ojo humano es más sensible al azul que al violeta, además la luz solar cuenta con más azul.

Si miramos al Sol directamente, veremos que tiene un color amarillo rojizo, esto es porque la desviación para los rayos de longitud de onda larga, el amarillo y el rojo, es muy pequeña, así que estos llegan directamente del sol a nuestros ojos.

Atardecer

Durante el atardecer, la luz del Sol ingresa a la atmosfera tangencialmente (cuando vemos la puesta de sol o sunset). Esta luz recorre mucha más distancia para atravesarla, así hay más difusión del color azul hasta que no logramos percibirlos y solo son visible los de mayor longitud de onda. Esto provoca que los rayos amarillos sean visibles, únicamente los tonos rojos llegan directamente desde el Sol, así vemos el cielo amarillo o anaranjado y el Sol prácticamente rojo.

El polvo o partículas sólidas en general que flotan en el aire también pueden afectar el color, todo ese fenómeno lo explica bien la dispersión de Rayleigh. Fenómeno que tiene en cuenta el tamaño de las moléculas o partículas y la longitud de onda de la luz, más no la composición química.

Noche

Por la noche vemos el cielo extremadamente oscuro, y en el horizonte azul oscuro. Esto se debe a que no llega casi nada de luz, únicamente la reflejada por la Luna y de las estrellas que apenas iluminan la superficie terrestre.

Existe un experimento sencillo donde se puede ver este fenómeno, lo primero que necesitamos una fuente de luz, lo más blanca posible que hará de Sol, que puede ser una linterna en el peor de los casos, o una luz halógena (la idea es que sea una luz blanca). Ahora crearemos una atmósfera, para ello necesitamos un recipiente transparente con agua. Entonces iremos añadiendo leche gota a gota, para no enturbiarla demasiado.

Ahora lo que hay que hacer es encerrarse en un sitio lo más oscuro posible, seguidamente colocamos la linterna encendida detrás del recipiente que contiene nuestra atmósfera, y después debemos observar.

Primero observemos desde arriba y veremos que tiene una tonalidad azulada, posteriormente miraremos a la linterna directamente a través de nuestra atmósfera, y veremos como la luz es de un tono naranja, como si estuviéramos viendo un atardecer, esto podría darnos una buena idea del fenómeno.