Grafito del Futuro

Grafito del Futuro

El grafito es un alótropo del carbono. Tiene una estructura cristalina hexagonal y es un buen conductor eléctrico, lo que lo hace útil para los electrodos de las baterías. También se utiliza como material de electrodos en las baterías de iones de litio. El grafito es un material único con muchas aplicaciones potenciales en el futuro. Se ha utilizado durante siglos, pero sus usos no dejan de aumentar gracias a sus propiedades únicas.

El grafito se ha utilizado durante siglos como lubricante, pero su popularidad se disparó tras el descubrimiento de los lápices a finales del siglo XVII, lo que llevó a la producción masiva de lápices con minas de grafito en las décadas siguientes.

El grafito es un alótropo del carbono

El grafito es una forma cristalina del carbono. Es uno de los alótropos o formas del carbono. En el grafito, cada átomo está unido a otros tres en un anillo hexagonal.

Esta estructura significa que cada átomo de carbono sólo puede formar enlaces con otros tres átomos; esto hace que sea mucho más fácil para los átomos moverse y organizarse de diferentes maneras que, por ejemplo, el diamante, donde cada átomo tiene cuatro enlaces con sus vecinos (una disposición tetraédrica).

A diferencia de la estructura del diamante, que consiste en fuertes enlaces covalentes entre cada átomo de carbono y sus vecinos, la estructura molecular del grafito consiste más en fuerzas de Van der Waals más débiles que se rompen fácilmente cuando se exponen a altas temperaturas (1200 K) o presiones (200 GPa).

El grafito también puede existir como un polvo amorfo que no tiene ninguna estructura cristalina, pero que conserva muchas de las propiedades asociadas al grafito, como la conducción de la electricidad, ya que tiene electrones móviles en su estructura química, lo que lo hace muy atractivo para aplicaciones en el futuro.

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El grafito se ha utilizado durante siglos como lubricante

Los antiguos chinos e indios lo utilizaban para fabricar lápices y, a principios del siglo XIX, el científico inglés Michael Faraday empezó a utilizar el grafito para lubricar rodamientos. El grafito también se utiliza como material de electrodos en las baterías de iones de litio.

Los compuestos de carbono-carbono hechos con grafito tienen una resistencia específica teórica que rivaliza con la del acero.

Estos materiales compuestos de grafito del futuro se utilizan mucho en los deportes de motor, donde han demostrado su capacidad para soportar un calor elevado sin perder su resistencia o elasticidad.

El grafito se ha utilizado en las baterías

Las baterías de iones de litio, por ejemplo, contienen electrodos de grafito para conducir la electricidad y almacenar energía.

La conductividad del grafito lo convierte en un material ideal para este fin porque puede transferir fácilmente electrones de un electrodo a otro. Esto se traduce en una alta capacidad de descarga que permite a las baterías de iones de litio retener y liberar energía rápidamente 

Fue uno de los principales componentes de los primeros lápices

El grafito es un mineral gris o negro con una estructura cristalina hexagonal. Es suave, oscuro y muy estable. Estas propiedades lo convirtieron en el principal componente de los primeros lápices.

De hecho, el grafito se utilizó para fabricar lápices hasta hace unos 150 años, cuando se sustituyó por materiales más modernos como la arcilla, el caucho sintético (goma) e incluso la pasta de madera (papel). 

El grafito también se utiliza como electrodos y cátodos de refinería en el proceso de fabricación de acero

Como sabe, el carbono es un elemento clave en el proceso de fabricación del acero. El contenido de carbono del acero varía en función de su aplicación y de las características deseadas. El grafito se utiliza como electrodo en el proceso de fabricación del acero.

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El grafito tiene la mayor conductividad de cualquier metal conocido a temperatura ambiente y alta presión, lo que lo convierte en un excelente conductor para su uso en cátodos con este fin.

También ofrece un mayor grado de resistencia eléctrica que los materiales metálicos como el cobre o el hierro, lo que facilita su conformación en electrodos o varillas con propiedades constantes a lo largo del tiempo. 

El grafito se utiliza para fabricar pinturas, barnices, grasas y lubricantes en muchas aplicaciones industriales

El grafito también se utiliza como material refractario porque tiene un punto de fusión de 3.200°C (5.760°F).

  • Pintura: Se utiliza en las formulaciones de pintura como diluyente y espesante.
  • Barniz: Reduce la viscosidad del barniz hasta un 50%.
  • Grasa/Lubricante: Se utiliza en mejoradores del índice de viscosidad de grasas y lubricantes

Los compuestos de carbono-carbono hechos con grafito tienen una resistencia específica teórica que rivaliza con la del acero.

El grafito también se utiliza como material de electrodos en las baterías de iones de litio. Las principales aplicaciones del grafito son los refractarios, la siderurgia y el grafito expandido.

El grafito se utiliza en una gran variedad de aplicaciones. Los principales usos son como refractario en hornos, como electrodos para baterías y escobillas de carbón, como ingrediente de algunas pinturas y revestimientos y para fabricar crisoles de grafito para fundir metales.

Los usos del grafito del futuro aumentan constantemente gracias a sus propiedades únicas

El grafito es un material ideal para las pilas porque tiene una alta conductividad (la capacidad de transferir electricidad) y es barato. Además, no reacciona con otros componentes de la pila, por lo que puede utilizarse para muchos tipos diferentes de pilas. El grafito también se utiliza en la pintura porque no se astilla tan fácilmente como otros materiales, por lo que se puede utilizar para muchos proyectos de pintura diferentes.

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El grafito puede encontrarse de forma natural en las rocas o fabricarse a partir de átomos de carbono dispuestos en láminas llamadas grafeno que forman una estructura de panal.

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