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Vanguardia de la Ciencia

Vanguardia de la Ciencia es un programa de divulgación científica creado por Angel Rodríguez Lozano en 1995. En cada episodio contamos la ciencia con amenidad y rigor para mostrar los avances que se producen en distintas áreas del conocimiento en forma de reportajes, noticias, entrevistas y curiosidades científicas.

Maravillas de carbono: grafeno, nanotubos y fulerenos.

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Una vez más, las maravillosas propiedades del carbono han proporcionado un Premio Nobel. En esta ocasión el galardón ha sido en Física, concedido a Andre Geim y Konstantin Novoselov, ambos de la Universidad de Manchester, en el Reino Unido. Utilizando las palabras que ha utilizado la Real Academia de las Ciencias de Suecia, el premio se concede por “los experimentos innovadores relacionados con el material bidimensional grafeno.”

El carbono es un elemento indispensable para la vida, su versatilidad es tan grande que puede crear un número casi infinito de moléculas, desde la más simple, como el metano, con un solo átomo de carbono, hasta la más compleja conocida hasta ahora, la molécula de ADN, con decenas de miles de millones de ellos. No es de extrañar que, a pesar del tiempo que llevamos estudiándolo, el carbono continúe dando sorpresas. En su estado puro, sus átomos pueden agruparse en un orden exquisito para formar un diamante, la piedra preciosa más bella y al mismo tiempo más dura de la naturaleza. Cuando el carbono se apila en capas ordenadas, unidas frágilmente, se presenta en forma de grafito, una sustancia frágil utilizada para fabricar minas de lápices. Hasta la segunda mitad del siglo XX ésas dos eran las únicas formas conocidas pero, cuando menos se esperaba, surgió una familia de materiales de carbono cuyas propiedades no han dejado de sorprender: los fulerenos, nanotubos y el grafeno.

El grafeno es una superficie de átomos de carbono con propiedades asombrosas, por un lado es la película más fina que puede existir porque tan sólo tiene un átomo de espesor. Un átomo de carbono tiene un espesor pequeñísimo, puede asemejarse a una bolita de 0,00000000022 m. No existe una membrana tan fina en la Naturaleza, incluso la finísima superficie que rodea de una simple célula tiene un espesor miles de veces mayor. Sin embargo, su fortaleza impresiona, es cien veces más fuerte que el acero. Si construyéramos una superficie extensa y colocáramos sobre ella un gato de un kilo de peso, éste podría pasearse por la superficie sin peligro de romperla. Como conductor de la electricidad es mejor que el cobre y transmite el calor con más facilidad que ningún otro material conocido. Por si fuera poco, es prácticamente trasparente, ideal para proteger superficies expuestas por el uso, como las pantallas táctiles de los ordenadores y teléfonos móviles.

La concesión del Premio Nobel de Física tiene un precedente que ya tratamos hace 15 años en Vanguardia de la Ciencia. En aquella lejana ocasión, el Nobel de Química de 1996 fue a parar a los descubridores de los fulerenos, otra forma fascinante del carbono en forma de esferas huecas diminutas. Entonces dio las explicaciones el mismo invitado que tenemos hoy, D Francisco Guinea, profesor de investigación del CSIC en el Departamento de Teoría de la Materia Condensada en el Instituto de Ciencias de los Materiales de Madrid. Les invitamos a escucharlo.

En el programa les hablamos también de la existencia de fulerenos en meteoritos, de las últimas teorías sobre la formación de los anillos de Saturno, un reportaje escrito por Manuel Díez Minguito.

Una teoría, elaborada por la astrónoma Robin Canup, sostiene que el origen de los anillos de Saturno tuvo lugar cuando un satélite se acercó demasiado al planeta, superado una distancia conocida como “límite de Roche”. Dentro del límite de Roche, las fuerzas de marea dominan sobre las gravitacionales tendiendo a romper el satélite.

La animación adjunta les muestra lo que sucede cuando un satélite supera el límite de Roche.


Límite de Roche

Por último, les contamos por qué al bucear bajo el agua vemos la superficie brillante, como un espejo.

Les invitamos a escuchar Vanguardia de la Ciencia.

MAS INFORMACIÓN

Electrónica del grafeno

Artículos del grupo de Manchester sobre grafeno


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