Descubierto en 2004 mediante un método tan simple como la cinta adhesiva sobre grafito, el grafeno revolucionó la física de materiales. Constituye una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una red bidimensional en forma de panal de abeja. Pese a tener el grosor de un solo átomo, posee una resistencia mecánica muy superior a la del acero y una conductividad eléctrica que rivaliza con los mejores conductores a temperatura ambiente.
Geometría y enlaces: la clave de su resistencia extrema
Para entender la tenacidad del grafeno, es necesario observar la configuración electrónica de los átomos de carbono. En la red bidimensional del grafeno, cada átomo de carbono se une a tres vecinos mediante la hibridación de sus orbitales sp2.
-Enlaces covalentes sigma: Estos enlaces planos entre átomos adyacentes son extremadamente fuertes y rígidos. Se organizan en anillos hexagonales contiguos, distribuyendo las fuerzas de tensión uniformemente por toda la lámina.
-Módulo de Young récord: Gracias a esta red rígida de enlaces sigma, el grafeno alcanza un módulo de elasticidad cercano a 1 terapascal, soportando tensiones impresionantes antes de fracturarse.
