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Posibles aplicaciones del grafeno.

Las posibles aplicaciones del grafeno incluyen circuitos eléctricos/fotónicos livianos, delgados y flexibles, células solares y diversos procesos médicos, químicos e industriales mejorados o habilitados mediante el uso de nuevos materiales de grafeno. [1]

En 2008, el grafeno producido por exfoliación era uno de los materiales más caros de la Tierra; en abril de 2008, una muestra del área de una sección transversal de un cabello humano costaba más de 1.000 dólares (alrededor de 100.000.000 de dólares/cm2 ) . [2] Desde entonces, los procedimientos de exfoliación se han ampliado y ahora las empresas venden grafeno en grandes cantidades. [3] El precio del grafeno epitaxial sobre carburo de silicio está dominado por el precio del sustrato, que era de aproximadamente 100 dólares/cm 2 en 2009. Ahora existe un nuevo método para producir grafeno a partir de árboles de goma que puede reducir el costo hasta $ 0,50 por gramo a partir de 2019. [4] Hong Byung-hee y su equipo en Corea del Sur fueron pioneros en la síntesis de películas de grafeno a gran escala mediante deposición química de vapor (CVD) en capas delgadas de níquel , lo que desencadenó investigaciones sobre aplicaciones prácticas, [5 ] con tamaños de oblea de hasta 760 milímetros (30 pulgadas). [6] En 2017, la electrónica de grafeno se fabricaba en una fábrica comercial en una línea de 200 mm. [7]

En 2013, la Unión Europea otorgó una subvención de mil millones de euros para investigar posibles aplicaciones del grafeno. [8] En 2013 se formó el consorcio Graphene Flagship, que incluye a la Universidad Tecnológica de Chalmers y otras siete universidades y centros de investigación europeos, junto con Nokia . [9]

Medicamento

En 2011, los investigadores descubrieron la capacidad del grafeno para acelerar la diferenciación osteogénica de las células madre mesenquimales humanas sin el uso de inductores bioquímicos. [10]

En 2015, los investigadores utilizaron grafeno para crear biosensores con grafeno epitaxial sobre carburo de silicio. Los sensores se unen a la 8-hidroxidesoxiguanosina (8-OHdG) y son capaces de unirse selectivamente con anticuerpos . La presencia de 8-OHdG en sangre, orina y saliva se asocia comúnmente con daños en el ADN . Los niveles elevados de 8-OHdG se han relacionado con un mayor riesgo de varios tipos de cáncer. [11] Al año siguiente, los investigadores en biología estaban utilizando una versión comercial de un biosensor de grafeno como plataforma de sensor de unión a proteínas. [12]

En 2016, los investigadores revelaron que el grafeno sin recubrimiento se puede utilizar como electrodo de interfaz neurológica sin alterar ni dañar propiedades como la intensidad de la señal o la formación de tejido cicatricial. Los electrodos de grafeno en el cuerpo son significativamente más estables que los electrodos de tungsteno o silicio debido a propiedades como la flexibilidad, la biocompatibilidad y la conductividad. [13]

Ingeniería de tejidos

El grafeno se ha investigado para la ingeniería de tejidos. Se ha utilizado como agente de refuerzo para mejorar las propiedades mecánicas de nanocompuestos poliméricos biodegradables para aplicaciones de ingeniería de tejido óseo. [14] La dispersión de un porcentaje de grafeno de bajo peso (≈0,02 % en peso) aumentó las propiedades mecánicas de compresión y flexión de los nanocompuestos poliméricos. [15] La adición de nanopartículas de grafeno en la matriz polimérica conduce a mejoras en la densidad de reticulación del nanocompuesto y a una mejor transferencia de carga desde la matriz polimérica al nanomaterial subyacente, aumentando así las propiedades mecánicas.

Agentes de contraste, bioimagen.

Se han diseñado soluciones de grafeno funcionalizado y disperso con surfactante como agentes de contraste para resonancia magnética en la sangre . [16] Además, el yodo y el manganeso que incorporan nanopartículas de grafeno han servido como agentes de contraste multimodales para resonancia magnética y tomografía computarizada (TC). [17] Las micro y nanopartículas de grafeno han servido como agentes de contraste para la tomografía fotoacústica y termoacústica. [18] También se ha informado que el grafeno absorbe eficientemente las células cancerosas, lo que permite el diseño de agentes de administración de fármacos para la terapia del cáncer. [19] Las nanopartículas de grafeno de diversas morfologías, como nanocintas de grafeno, nanoplaquetas de grafeno y nanocebollas de grafeno [ se necesita aclaración ] no son tóxicas en concentraciones bajas y no alteran la diferenciación de las células madre, lo que sugiere que su uso puede ser seguro para aplicaciones biomédicas. [20]

Reacción en cadena de la polimerasa

Se informa que el grafeno mejora la PCR al aumentar el rendimiento del producto de ADN . [21] Los experimentos revelaron que la conductividad térmica del grafeno podría ser el factor principal detrás de este resultado. El grafeno produce un producto de ADN equivalente al control positivo con una reducción de hasta el 65 % en los ciclos de PCR. [ cita necesaria ]

Dispositivos

La química modificable del grafeno, su gran superficie por unidad de volumen, su espesor atómico y su estructura molecularmente controlable hacen que las láminas de grafeno funcionalizadas con anticuerpos sean excelentes candidatas para dispositivos de detección y diagnóstico de mamíferos y microbios. [22] El grafeno es tan fino que el agua tiene una transparencia de humectación casi perfecta, lo cual es una propiedad importante, particularmente en el desarrollo de aplicaciones de biosensores. [23] Esto significa que un sensor recubierto de grafeno tiene tanto contacto con un sistema acuoso como un sensor no recubierto, mientras permanece protegido mecánicamente de su entorno.

Energía de los electrones con número de onda k en grafeno, calculada en la aproximación Tight Binding . Los estados desocupados (ocupados), coloreados en azul-rojo (amarillo-verde), se tocan entre sí sin una brecha de energía exactamente en los seis vectores k antes mencionados.

Integración del grafeno (espesor de0,34 nm ) como nanoelectrodos en un nanoporo [24] pueden potencialmente resolver un cuello de botella para la secuenciación de ADN de una sola molécula basada en nanoporos .

El 20 de noviembre de 2013, la Fundación Bill y Melinda Gates otorgó 100.000 dólares "para desarrollar nuevos materiales compuestos elásticos para condones que contengan nanomateriales como el grafeno". [25]

En 2014, se anunciaron micromatrices de sensores médicos implantables, flexibles, transparentes (a través de frecuencias infrarrojas a ultravioleta) a base de grafeno que permiten la visualización del tejido cerebral oculto por implantes. La transparencia óptica fue superior al 90%. Las aplicaciones demostradas incluyen la activación optogenética de áreas corticales focales, imágenes in vivo de la vasculatura cortical mediante microscopía de fluorescencia y tomografía de coherencia óptica 3D. [26] [27]

Entrega de medicamentos

Investigadores de la Universidad de Monash descubrieron que una lámina de óxido de grafeno se puede transformar espontáneamente en gotas de cristal líquido, como un polímero, simplemente colocando el material en una solución y manipulando el pH. Las gotas de grafeno cambian su estructura en presencia de un campo magnético externo. Este hallazgo plantea la posibilidad de transportar un fármaco en gotitas de grafeno y liberarlo al llegar al tejido objetivo haciendo que las gotitas cambien de forma en un campo magnético. Otra posible aplicación es la detección de enfermedades si se descubre que el grafeno cambia de forma ante la presencia de ciertos marcadores de enfermedades, como las toxinas . [28] [29]

Se demostró que una "alfombra voladora" de grafeno administra dos medicamentos contra el cáncer de forma secuencial a las células tumorales de pulmón ( células A549 ) en un modelo de ratón. La doxorrubicina (DOX) está incrustada en la lámina de grafeno, mientras que las moléculas del ligando inductor de apoptosis relacionado con el factor de necrosis tumoral ( TRAIL ) están unidas a la nanoestructura mediante cadenas peptídicas cortas. Inyectadas por vía intravenosa, las tiras de grafeno con la carga útil del fármaco se concentran preferentemente en las células cancerosas debido a la fuga común de los vasos sanguíneos alrededor del tumor. Los receptores de la membrana de las células cancerosas se unen a TRAIL y las enzimas de la superficie celular recortan el péptido, liberando así el fármaco en la superficie celular. Sin el voluminoso TRAIL, las tiras de grafeno con DOX incrustado se tragan en las células. El ambiente ácido intracelular promueve la liberación de DOX del grafeno. TRAIL en la superficie celular desencadena la apoptosis mientras DOX ataca el núcleo. Estos dos fármacos funcionan de forma sinérgica y se descubrió que son más eficaces que cualquiera de los fármacos por separado. [30] [31]

El desarrollo de la nanotecnología y la biología molecular ha permitido mejorar los nanomateriales con propiedades específicas que ahora pueden superar las debilidades de los procedimientos terapéuticos y de diagnóstico de enfermedades tradicionales. [32] En los últimos años, se ha dedicado más atención al diseño y desarrollo de nuevos métodos para lograr la liberación sostenida de diversos fármacos. Dado que cada fármaco tiene un nivel plasmático por encima del cual es tóxico y por debajo del cual es ineficaz y en la administración de fármacos convencional, la concentración del fármaco en la sangre aumenta rápidamente y luego disminuye, el objetivo principal de un sistema de administración de fármacos (DDS) ideal es mantener el fármaco dentro de un rango terapéutico deseado después de una dosis única, y/o dirigir el fármaco a una región específica mientras se reducen simultáneamente los niveles sistémicos del fármaco. [33] [34] Los materiales a base de grafeno, como el óxido de grafeno (GO), tienen un potencial considerable para varias aplicaciones biológicas, incluido el desarrollo de nuevos sistemas de liberación de fármacos. Los GO son una gran cantidad de grupos funcionales como hidroxilo, epoxi y carboxilo en su superficie basal y bordes que también se pueden usar para inmovilizar o cargar varias biomoléculas para aplicaciones biomédicas. Por otro lado, los biopolímeros se han utilizado con frecuencia como materia prima para diseñar formulaciones de administración de fármacos debido a sus excelentes propiedades, como la no toxicidad, la biocompatibilidad, la biodegradabilidad y la sensibilidad ambiental, etc. Las terapias con proteínas poseen ventajas sobre los enfoques de moléculas pequeñas, incluido el alto objetivo. especificidad y efectos bajos fuera del objetivo con procesos biológicos normales. La albúmina sérica humana (HSA) es una de las proteínas sanguíneas más abundantes. Sirve como proteína transportadora de varios ligandos endógenos y exógenos, así como de diversas moléculas de fármacos. Las nanopartículas de HSA han sido durante mucho tiempo el centro de atención en la industria farmacéutica debido a su capacidad para unirse a diversas moléculas de fármacos, alta estabilidad de almacenamiento y aplicación in vivo, no toxicidad y antigenicidad, biodegradabilidad, reproducibilidad, ampliación del proceso de producción y un mejor control sobre las propiedades de liberación. Además, se pueden incorporar cantidades significativas de fármacos a la matriz de partículas debido al gran número de sitios de unión de fármacos en la molécula de albúmina. [35] Por lo tanto, la combinación de HSA-NP y GO-NS podría ser útil para reducir la citotoxicidad de los GO-NS y mejorar la carga de fármacos y la liberación sostenida de fármacos en la terapia contra el cáncer.

Biomicrorobótica

Los investigadores demostraron un biomicrorobot (o citobot) a nanoescala creado revistiendo una célula endospora viva con puntos cuánticos de grafeno. El dispositivo actuó como sensor de humedad. [36]

Pruebas

En 2014 se anunció un producto de prueba de glucosa en sangre a base de grafeno. [37] [38]

Biosensores

Los biosensores FRET basados ​​en grafeno pueden detectar ADN y su desenrollado utilizando diferentes sondas. [39]

Electrónica

El grafeno tiene una alta movilidad de portadores y un bajo nivel de ruido, lo que permite utilizarlo como canal en un transistor de efecto de campo . [40] El grafeno no modificado no tiene una banda prohibida de energía , lo que lo hace inadecuado para la electrónica digital. Sin embargo, las modificaciones (por ejemplo, las nanocintas de grafeno ) han creado usos potenciales en diversas áreas de la electrónica.

Transistores

Se han construido transistores de grafeno controlados químicamente y controlados por voltaje.

Los transistores basados ​​en grafeno podrían ser mucho más delgados que los dispositivos modernos de silicio, lo que permitiría configuraciones más rápidas y más pequeñas. [41]

El grafeno muestra una respuesta pronunciada a los campos eléctricos externos perpendiculares, formando potencialmente transistores de efecto de campo (FET), pero la ausencia de una banda prohibida limita fundamentalmente su relación de conductancia de encendido y apagado a menos de ~30 a temperatura ambiente. [42] Un artículo de 2006 propuso un FET plano totalmente de grafeno con puertas laterales. [43] Sus dispositivos mostraron cambios del 2% a temperaturas criogénicas. El primer FET con puerta superior (relación de encendido y apagado de <2) se demostró en 2007. [44] Las nanocintas de grafeno pueden resultar generalmente capaces de reemplazar al silicio como semiconductor. [45]

En 2006 se emitió una patente para la electrónica basada en grafeno. [46] En 2008, investigadores del Laboratorio Lincoln del MIT produjeron cientos de transistores en un solo chip [47] y en 2009, se produjeron transistores de muy alta frecuencia en los Laboratorios de Investigación Hughes . [48]

Un artículo de 2008 demostró un efecto de conmutación basado en una modificación química reversible de la capa de grafeno que proporciona una relación de encendido y apagado superior a seis órdenes de magnitud. Estos interruptores reversibles podrían emplearse potencialmente en memorias no volátiles. [49] IBM anunció en diciembre de 2008 transistores de grafeno que funcionan a frecuencias de GHz. [50]

En 2009, los investigadores demostraron cuatro tipos diferentes de puertas lógicas , cada una compuesta por un único transistor de grafeno. [51] En mayo de 2009, un transistor de tipo n complementó los transistores de grafeno de tipo p anteriores. [52] [53] Se demostró un circuito integrado de grafeno funcional: un inversor complementario que consta de un transistor de tipo p y uno de tipo n. [54] Sin embargo, este inversor sufrió una ganancia de voltaje baja. Normalmente, la amplitud de la señal de salida es aproximadamente 40 veces menor que la de la señal de entrada. Además, ninguno de estos circuitos funcionó a frecuencias superiores a 25 kHz.

Ese mismo año, simulaciones numéricas estrictas [55] demostraron que la banda prohibida inducida en los transistores de efecto de campo bicapa de grafeno no es lo suficientemente grande para transistores de alto rendimiento para aplicaciones digitales, pero puede ser suficiente para aplicaciones de voltaje ultrabajo. al explotar una arquitectura túnel-FET. [56]

En febrero de 2010, los investigadores anunciaron transistores de grafeno con una velocidad de encendido y apagado de 100 gigahercios, superando con creces las tasas anteriores y superando la velocidad de los transistores de silicio con una longitud de puerta igual. ElLos dispositivos de 240 nm se fabricaron con equipos convencionales de fabricación de silicio. [57] [58] [59] Según un informe de enero de 2010, [60] el grafeno se cultivó epitaxialmente en SiC en una cantidad y calidad adecuadas para la producción en masa de circuitos integrados. A altas temperaturas se podría medir el efecto Hall cuántico . IBM construyó 'procesadores' utilizando transistores de 100 GHz en láminas de grafeno de 2 pulgadas (51 mm). [61]

En junio de 2011, investigadores de IBM anunciaron el primer circuito integrado a escala de oblea basado en grafeno, un mezclador de radio de banda ancha. [62] El circuito manejaba frecuencias de hasta 10 GHz. Su rendimiento no se vio afectado por temperaturas de hasta 127 °C. En noviembre, los investigadores utilizaron la impresión 3D ( fabricación aditiva ) para fabricar dispositivos. [63]

En 2013, los investigadores demostraron la alta movilidad del grafeno en un detector que permite una selectividad de frecuencia de banda ancha que va desde la región THz hasta la región IR (0,76–33 THz) [64] Un grupo separado creó un transistor de velocidad de terahercios con características biestables, lo que significa que el El dispositivo puede cambiar espontáneamente entre dos estados electrónicos. El dispositivo consta de dos capas de grafeno separadas por una capa aislante de nitruro de boro de unas pocas capas atómicas de espesor. Los electrones atraviesan esta barrera mediante túneles cuánticos . Estos nuevos transistores exhiben conductancia diferencial negativa, por lo que la misma corriente eléctrica fluye con dos voltajes aplicados diferentes. [65] En junio, se describió un circuito oscilador en anillo de 1,28 GHz y 8 transistores. [66]

La resistencia diferencial negativa observada experimentalmente en transistores de efecto de campo de grafeno de diseño convencional permite la construcción de arquitecturas computacionales no booleanas viables. La resistencia diferencial negativa, observada bajo ciertos esquemas de polarización, es una propiedad intrínseca del grafeno resultante de su estructura de bandas simétrica. Los resultados presentan un cambio conceptual en la investigación del grafeno e indican una ruta alternativa para las aplicaciones del grafeno en el procesamiento de información. [67]

En 2013, unos investigadores crearon transistores impresos en plástico flexible que funcionan a 25 gigahercios, suficiente para circuitos de comunicaciones y que pueden fabricarse a escala. Los investigadores primero fabricaron estructuras que no contenían grafeno (los electrodos y las compuertas) en láminas de plástico. Por separado, cultivaron grandes láminas de grafeno sobre metal, luego las pelaron y las transfirieron al plástico. Finalmente, cubrieron la sábana con una capa impermeable. Los dispositivos funcionan después de ser sumergidos en agua y eran lo suficientemente flexibles como para doblarlos. [68]

En 2015, los investigadores idearon un interruptor digital perforando una lámina de grafeno con nanotubos de nitruro de boro que exhibía una relación de conmutación de 10 5 con un voltaje de encendido de 0,5 V. La teoría funcional de la densidad sugería que el comportamiento se debía a la falta de coincidencia de la densidad de estados . [69]

átomo único

En 2008, se fabricó con grafeno un transistor de un átomo de espesor y 10 átomos de ancho. [70]

En 2022, los investigadores construyeron un transistor de grafeno de un solo átomo de 0,34 nanómetros (en estado), más pequeño que un dispositivo relacionado que usaba nanotubos de carbono en lugar de grafeno. El grafeno formó la puerta. Como base se utilizó dióxido de silicio. La lámina de grafeno se formó mediante deposición química de vapor , colocada sobre el SiO
2
. Se colocó una lámina de óxido de aluminio encima del grafeno. el al
2
oh
X
y SiO
2
intercalar el grafeno actúa como aislante. Luego grabaron en los materiales intercalados, cortando el grafeno y el Al.
2
oh
X
para crear un escalón que expusiera el borde del grafeno. Luego agregaron capas de óxido de hafnio y disulfuro de molibdeno (otro material 2D) en la parte superior, lateral e inferior del escalón. Luego se agregaron electrodos en la parte superior e inferior como fuente y drenaje. A esta construcción la llaman "transistor de pared lateral". La relación de encendido/apagado alcanzó 1,02 × 105 y los valores de oscilación por debajo del umbral fueron 117 mV dec–1. [71]

Tricapa

Un campo eléctrico puede cambiar la estructura cristalina del grafeno tricapa, transformando su comportamiento de metálico a semiconductor. Una punta afilada de microscopía de túnel de barrido de metal pudo mover el borde del dominio entre las configuraciones de grafeno superior e inferior. Un lado del material se comporta como metal, mientras que el otro lado se comporta como semiconductor. El grafeno tricapa se puede apilar en configuraciones de Bernal o romboédricas , que pueden existir en una sola escama. Los dos dominios están separados por un límite preciso en el que la capa intermedia se tensa para acomodar la transición de un patrón de apilamiento al otro. [72]

Los transistores de silicio son de tipo p o de tipo n, mientras que el grafeno puede funcionar como ambos. Esto reduce costos y es más versátil. La técnica proporciona la base para un transistor de efecto de campo . [72]

En el grafeno tricapa, las dos configuraciones de apilamiento exhiben propiedades electrónicas diferentes. La región entre ellos consiste en un solitón de tensión localizado donde los átomos de carbono de una capa de grafeno se desplazan según la distancia del enlace carbono-carbono . La diferencia de energía libre entre las dos configuraciones de apilamiento aumenta cuadráticamente con el campo eléctrico, favoreciendo el apilamiento romboédrico a medida que aumenta el campo eléctrico. [72]

Esta capacidad de controlar el orden de apilamiento abre el camino a nuevos dispositivos que combinan propiedades estructurales y eléctricas. [72] [73]

Electrodos conductores transparentes

La alta conductividad eléctrica y la alta transparencia óptica del grafeno lo convierten en un candidato para electrodos conductores transparentes, necesarios para aplicaciones tales como pantallas táctiles , pantallas de cristal líquido , células fotovoltaicas inorgánicas, [74] [75] células fotovoltaicas orgánicas y diodos emisores de luz orgánicos . En particular, la resistencia mecánica y la flexibilidad del grafeno son ventajosas en comparación con el óxido de indio y estaño , que es frágil. Las películas de grafeno pueden depositarse desde la solución en grandes áreas. [76] [77] [78]

Se produjeron películas de grafeno de pocas capas, de gran superficie, continuas, transparentes y altamente conductoras mediante deposición química de vapor y se utilizaron como ánodos para su aplicación en dispositivos fotovoltaicos . Se demostró una eficiencia de conversión de energía (PCE) de hasta el 1,7 %, que es el 55,2 % del PCE de un dispositivo de control basado en óxido de indio y estaño. Sin embargo, la principal desventaja que traerá el método de fabricación serán las malas uniones del sustrato que eventualmente conducirán a una estabilidad cíclica deficiente y causarán una alta resistividad a los electrodos. [79]

Se han demostrado diodos emisores de luz orgánicos (OLED) con ánodos de grafeno. El dispositivo se formó a partir de grafeno procesado en solución sobre un sustrato de cuarzo. El rendimiento electrónico y óptico de los dispositivos basados ​​en grafeno es similar al de los dispositivos fabricados con óxido de indio y estaño . [80] En 2017, se produjeron electrodos OLED mediante CVD sobre un sustrato de cobre. [81]

Se demostró un dispositivo a base de carbono llamado celda electroquímica emisora ​​de luz (LEC) con grafeno derivado químicamente como cátodo y el polímero conductor poli (3,4-etilendioxitiofeno) (PEDOT) como ánodo. [82] A diferencia de sus predecesores, este dispositivo contiene sólo electrodos a base de carbono, sin metal. [ cita necesaria ]

En 2014 se demostró un prototipo de pantalla flexible basada en grafeno. [83]

En 2016, los investigadores demostraron una pantalla que utilizaba modulación de interferometría para controlar los colores, denominada "dispositivo de globo de grafeno" hecho de silicio que contiene cavidades circulares de 10 μm cubiertas por dos láminas de grafeno. El grado de curvatura de las láminas sobre cada cavidad define el color emitido. El dispositivo aprovecha los fenómenos conocidos como anillos de Newton creados por la interferencia entre las ondas de luz que rebotan en el fondo de la cavidad y el material (transparente). Al aumentar la distancia entre el silicio y la membrana, aumentó la longitud de onda de la luz. Este enfoque se utiliza en pantallas coloreadas de lectores electrónicos y relojes inteligentes, como el Qualcomm Toq . Utilizan materiales de silicio en lugar de grafeno. El grafeno reduce los requisitos de energía. [84]

Multiplicador de frecuencia

En 2009, los investigadores construyeron multiplicadores de frecuencia de grafeno experimentales que toman una señal entrante de una determinada frecuencia y emiten una señal en un múltiplo de esa frecuencia. [85] [86] [87]

Optoelectrónica

El grafeno interactúa fuertemente con los fotones, con el potencial de crear directamente una banda prohibida. Esto es prometedor para dispositivos optoelectrónicos y nanofotónicos . La interacción de la luz surge debido a la singularidad de Van Hove . El grafeno muestra diferentes escalas de tiempo en respuesta a la interacción de los fotones, que van desde femtosegundos (ultrarrápidos) hasta picosegundos. Los usos potenciales incluyen películas transparentes, pantallas táctiles y emisores de luz o como dispositivo plasmónico que confina la luz y altera las longitudes de onda. [88]

Sensores de efecto Hall

Debido a la extremadamente alta movilidad de los electrones, el grafeno se puede utilizar para la producción de sensores de efecto Hall altamente sensibles . [89] La aplicación potencial de tales sensores está relacionada con transformadores de corriente CC para aplicaciones especiales. [ cita necesaria ] En abril de 2015 se informó de nuevos sensores Hall de alta sensibilidad récord. Estos sensores son dos veces mejores que los sensores existentes basados ​​en Si. [90]

Puntos cuánticos

Los puntos cuánticos de grafeno (GQD) mantienen todas las dimensiones por debajo de los 10 nm. Su tamaño y cristalografía de bordes gobiernan sus propiedades eléctricas, magnéticas, ópticas y químicas. Los GQD se pueden producir mediante nanotomía de grafito [91] o mediante rutas ascendentes basadas en soluciones ( Diels-Alder, reacciones de ciclotrimerización y/o ciclodeshidrogenación ). [92] Los GQD con estructura controlada se pueden incorporar en aplicaciones en electrónica, optoelectrónica y electromagnética. El confinamiento cuántico se puede crear cambiando el ancho de las nanocintas de grafeno (GNR) en puntos seleccionados a lo largo de la cinta. [70] [93] Se estudia como catalizador para pilas de combustible. [94]

Electrónica orgánica

Un polímero semiconductor ( poli(3-hexiltiofeno) [95] colocado encima de una sola capa de grafeno conduce verticalmente la carga eléctrica mejor que una capa delgada de silicio. Una película de polímero de 50 nm de espesor conducía la carga aproximadamente 50 veces mejor que una de 10 nm película gruesa, potencialmente porque la primera consiste en un mosaico de cristalitos orientados de forma variable y forma un camino continuo de cristales interconectados. En una película delgada o sobre silicio, [95] los cristalitos en forma de placas están orientados paralelos a la capa de grafeno. células [96]

Espintrónica

El grafeno de gran superficie creado por deposición química de vapor (CVD) y colocado en capas sobre un sustrato de SiO2 puede preservar el espín de los electrones durante un período prolongado y comunicarlo. La espintrónica varía el espín de los electrones en lugar del flujo de corriente. La señal de espín se conserva en canales de grafeno que tienen hasta 16 micrómetros de largo durante un nanosegundo. El transporte y la precesión de espín puro se extendieron a lo largo de canales de 16 μm con una vida útil de espín de 1,2 ns y una longitud de difusión de espín de ≈6 μm a temperatura ambiente. [97]

La espintrónica se utiliza en unidades de disco para almacenamiento de datos y en memorias magnéticas de acceso aleatorio . El espín electrónico es generalmente de corta duración y frágil, pero la información basada en el espín de los dispositivos actuales necesita viajar sólo unos pocos nanómetros. Sin embargo, en los procesadores, la información debe atravesar varias decenas de micrómetros con espines alineados. El grafeno es el único candidato conocido para tal comportamiento. [97]

Tinta conductora

En 2012, Vorbeck Materials comenzó a enviar el dispositivo de embalaje antirrobo Siren, que utiliza sus circuitos Vor-Ink basados ​​en grafeno para reemplazar la antena metálica y el cableado externo a un chip RFID . Este fue el primer producto disponible comercialmente en el mundo basado en grafeno. [98] [99]

Procesamiento de luz

Modulador óptico

Cuando se ajusta el nivel de Fermi del grafeno, se puede cambiar su absorción óptica. En 2011, los investigadores informaron sobre el primer modulador óptico basado en grafeno. Operando en1,2 GHz sin controlador de temperatura, este modulador tiene un ancho de banda amplio (de 1,3 a 1,6 μm) y un tamaño reducido (~25 µm2 ) . [100]

Recientemente se ha demostrado un modulador Mach-Zehnder basado en una guía de ondas híbrida de grafeno y silicio, que puede procesar señales casi sin chirridos. [101] Se obtiene una extinción de hasta 34,7 dB y un parámetro de chirrido mínimo de -0,006. Su pérdida de inserción es aproximadamente -1,37 dB.

lente ultravioleta

Una hiperlente es una lente de súper resolución en tiempo real que puede transformar ondas evanescentes en ondas que se propagan y así romper el límite de difracción. En 2016, una hiperlente basada en grafeno en capas dieléctricas y nitruro de h-boro (h-BN) puede superar los diseños metálicos. En función de sus propiedades anisotrópicas, las hiperlentes planas y cilíndricas se verificaron numéricamente con grafeno en capas a 1200 THz y h-BN en capas a 1400 THz, respectivamente. [102] En 2016, una microlente de grafeno de 1 nm de espesor que puede obtener imágenes de objetos del tamaño de una sola bacteria. La lente se creó rociando una lámina de solución de óxido de grafeno y luego moldeando la lente con un rayo láser. Puede resolver objetos tan pequeños como 200 nanómetros y ver en el infrarrojo cercano. Rompe el límite de difracción y consigue una distancia focal inferior a la mitad de la longitud de onda de la luz. Las posibles aplicaciones incluyen imágenes térmicas para teléfonos móviles, endoscopios , nanosatélites y chips fotónicos en supercomputadoras y distribución de banda ancha ultrarrápida. [103]

Detección de luz infrarroja

El grafeno reacciona al espectro infrarrojo a temperatura ambiente, aunque con una sensibilidad entre 100 y 1.000 veces demasiado baja para aplicaciones prácticas. Sin embargo, dos capas de grafeno separadas por un aislante permitieron que un campo eléctrico producido por los agujeros dejados por los electrones fotoliberados en una capa afectara una corriente que pasaba a través de la otra capa. El proceso produce poco calor, lo que lo hace adecuado para su uso en óptica de visión nocturna. El sándwich es lo suficientemente delgado como para integrarse en dispositivos portátiles, computadoras montadas en anteojos e incluso lentes de contacto . [104]

Fotodetector

Se ha demostrado que una heterounión grafeno/silicio de tipo n exhibe un fuerte comportamiento rectificador y una alta fotorresponsividad. Al introducir una fina capa de óxido interfacial, la corriente oscura de la heterounión grafeno/n-Si se ha reducido en dos órdenes de magnitud con polarización cero. A temperatura ambiente, el fotodetector de grafeno/n-Si con óxido interfacial exhibe una detectividad específica de hasta 5,77 × 10 13  cm Hz 1/2 W 2 en la longitud de onda máxima de 890 nm en el vacío. Además, los fotodetectores de heterounión grafeno/n-Si mejorados poseen una alta capacidad de respuesta de 0,73 AW −1 y una alta relación de corriente foto-oscuridad de ≈107. Estos resultados demuestran que la heterounión grafeno/Si con óxido interfacial es prometedora para el desarrollo de fotodetectores de alta detectividad. [105] Recientemente, se presenta un fotodetector Schottky de grafeno/si con una velocidad de respuesta récord (<25 ns) desde una longitud de onda de 350 nm a 1100 nm. [106] Los fotodetectores exhiben una excelente estabilidad a largo plazo incluso almacenados en el aire durante más de 2 años. Estos resultados no solo avanzan en el desarrollo de fotodetectores de alto rendimiento basados ​​en la unión Schottky grafeno/Si, sino que también tienen implicaciones importantes para la producción en masa de dispositivos de matriz de fotodetectores basados ​​en grafeno para monitoreo ambiental rentable, imágenes médicas y espacio libre. comunicaciones, seguimiento fotoeléctrico inteligente e integración con circuitos CMOS para aplicaciones emergentes de interés de las cosas, etc.

Energía

Generación

destilación de etanol

Las membranas de óxido de grafeno dejan pasar el vapor de agua, pero son impermeables a otros líquidos y gases. [107] Este fenómeno se ha utilizado para una mayor destilación de vodka a concentraciones de alcohol más altas, en un laboratorio a temperatura ambiente, sin la aplicación de calor o vacío como se usa en los métodos de destilación tradicionales .

Células solares

El grafeno se ha utilizado sobre diferentes sustratos como Si, CdS y CdSe para producir células solares de unión Schottky. Gracias a las propiedades del grafeno, como la función de trabajo del grafeno, se puede optimizar la eficiencia de las células solares. Una ventaja de los electrodos de grafeno es la capacidad de producir células solares de unión Schottky económicas. [108]

conductor de carga

Las células solares de grafeno utilizan la combinación única del grafeno de alta conductividad eléctrica y transparencia óptica. [109] Este material absorbe sólo el 2,6% de la luz verde y el 2,3% de la luz roja. [110] El grafeno se puede ensamblar en una película de electrodo con baja rugosidad. Estas películas deben hacerse más gruesas que una capa atómica para obtener resistencias laminares útiles. Esta resistencia adicional se puede compensar incorporando materiales de relleno conductores, como una matriz de sílice . La conductividad reducida se puede compensar uniendo moléculas aromáticas grandes , como la sal sódica del ácido pireno -1-sulfónico (PyS) y la sal disódica del ácido bisbencenosulfónico (diimida bisbencenosulfónico) 3,4,9,10-perilentetracarboxílico (PDI). Estas moléculas, a altas temperaturas, facilitan una mejor conjugación π del plano basal del grafeno. [111]

Colector de luz

El uso de grafeno como material fotoactivo requiere que su banda prohibida sea de 1,4 a 1,9 eV. En 2010, se lograron eficiencias de células individuales de fotovoltaicas nanoestructuradas basadas en grafeno superiores al 12%. Según P. Mukhopadhyay y RK Gupta, la energía fotovoltaica orgánica podría ser "dispositivos en los que se utiliza grafeno semiconductor como material fotoactivo y grafeno metálico como electrodos conductores". [111]

En 2008, la deposición química de vapor produjo láminas de grafeno depositando una película de grafeno hecha de gas metano sobre una placa de níquel. Se coloca una capa protectora de termoplástico sobre la capa de grafeno y luego el níquel que se encuentra debajo se disuelve en un baño ácido. El último paso es unir el grafeno recubierto de plástico a una lámina de polímero flexible , que luego puede incorporarse a una célula fotovoltaica. Las láminas de grafeno/polímero varían en tamaño hasta 150 centímetros cuadrados y pueden usarse para crear matrices densas. [112]

El silicio genera solo un electrón impulsor de corriente por cada fotón que absorbe, mientras que el grafeno puede producir múltiples electrones. Las células solares fabricadas con grafeno podrían ofrecer una eficiencia de conversión del 60%. [113]

Electrodo

En 2010, los investigadores informaron por primera vez sobre la creación de una célula solar de heterounión de grafeno-silicio, donde el grafeno servía como electrodo transparente e introducía un campo eléctrico incorporado cerca de la interfaz entre el grafeno y el silicio tipo n para ayudar a recolectar portadores de carga. [114] En 2012, los investigadores informaron una eficiencia del 8,6% para un prototipo que consistía en una oblea de silicio recubierta con grafeno dopado con trifluorometanosulfonilamida (TFSA). El dopaje aumentó la eficiencia al 9,6 % en 2013. [115] En 2015, los investigadores informaron una eficiencia del 15,6 % al elegir el espesor de óxido óptimo en el silicio. [116] Esta combinación de materiales de carbono con semiconductores de silicio tradicionales para fabricar células solares ha sido un campo prometedor de la ciencia del carbono. [117]

En 2013, otro equipo informó un 15,6% al combinar óxido de titanio y grafeno como colector de carga y perovskita como absorbente de luz solar. El dispositivo se puede fabricar a temperaturas inferiores a 150 °C (302 °F) mediante deposición basada en solución. Esto reduce los costes de producción y ofrece la posibilidad de utilizar plásticos flexibles. [118]

En 2015, los investigadores desarrollaron un prototipo de celda que utilizaba perovskita semitransparente con electrodos de grafeno. El diseño permitió absorber la luz por ambos lados. Ofrecía una eficiencia de alrededor del 12 por ciento con costos de producción estimados de menos de 0,06 dólares por vatio. El grafeno se recubrió con PEDOT: polímero conductor PSS ( politiofeno , poliestireno sulfonato). El grafeno multicapa mediante CVD creó electrodos transparentes que reducen la resistencia de las láminas. El rendimiento se mejoró aún más al aumentar el contacto entre los electrodos superiores y la capa de transporte de orificios. [119]

Celdas de combustible

El grafeno adecuadamente perforado (y el nitruro de boro hexagonal hBN) puede permitir que los protones lo atraviesen, ofreciendo la posibilidad de usar monocapas de grafeno como una barrera que bloquea los átomos de hidrógeno, pero no los protones/hidrógeno ionizado (átomos de hidrógeno con sus electrones despojados). Incluso podrían usarse para extraer gas hidrógeno de la atmósfera que podría alimentar generadores eléctricos con aire ambiente. [120]

Las membranas son más efectivas a temperaturas elevadas y cuando están cubiertas con nanopartículas catalíticas como el platino . [120]

El grafeno podría resolver un problema importante de las pilas de combustible: un cruce de combustible que reduce la eficiencia y la durabilidad. [120]

En las pilas de combustible de metanol, el grafeno utilizado como capa barrera en el área de la membrana ha reducido el cruce de combustible con una resistencia de protones insignificante, lo que mejora el rendimiento. [121]

A temperatura ambiente, la conductividad de protones con hBN monocapa supera al grafeno, con una resistividad al flujo de protones de aproximadamente 10 Ω cm 2  y una baja energía de activación de aproximadamente 0,3 electronvoltios. A temperaturas más altas, el grafeno tiene mejores resultados y se estima que su resistividad cae por debajo de 10 −3  Ω cm 2  por encima de 250 grados Celsius. [122]

En otro proyecto, los protones pasan fácilmente a través de membranas de grafeno ligeramente imperfectas sobre sílice fundida en agua. [123] La membrana fue expuesta a ciclos de pH alto y bajo. Los protones se transfieren reversiblemente desde la fase acuosa a través del grafeno al otro lado donde se someten a una química ácido-base con grupos hidroxilo de sílice. Las simulaciones por computadora indicaron barreras de energía de 0,61 a 0,75 eV para defectos atómicos terminados en hidroxilo que participan en un relé de tipo Grotthuss , mientras que las terminaciones de éter tipo pirilio no lo hicieron. [124] Recientemente, Paul y sus compañeros de trabajo en IISER Bhopal demostraron la conducción de protones en estado sólido para grafeno de pocas capas funcionalizado con oxígeno (8,7x10 −3 S/cm) con una barrera de activación baja (0,25 eV). [125]

Termoelectricos

La adición de un 0,6% de grafeno a una mezcla de lantano y óxido de titanio y estroncio parcialmente reducido produce un Seebeck fuerte a temperaturas que van desde la temperatura ambiente hasta los 750 °C (en comparación con 500-750 sin grafeno). El material convierte el 5% del calor en electricidad (en comparación con el 1% del óxido de estroncio y titanio) .

Recubrimiento del condensador

En 2015, una capa de grafeno en los condensadores de vapor cuadruplicó la eficiencia de la condensación, aumentando la eficiencia general de la planta entre un 2 y un 3 por ciento. [127]

Almacenamiento

supercondensador

Debido a la alta relación superficie-masa del grafeno, una posible aplicación es en las placas conductoras de supercondensadores . [128]

En febrero de 2013, los investigadores anunciaron una técnica novedosa para producir supercondensadores de grafeno basados ​​​​en el enfoque de reducción de la grabadora de DVD. [129]

En 2014 se anunció un supercondensador que, según se afirmaba, lograba una densidad de energía comparable a la de las baterías de iones de litio actuales. [37] [38]

En 2015, la técnica se adaptó para producir supercondensadores tridimensionales apilados  . Se produjo grafeno inducido por láser en ambos lados de una lámina de polímero. Luego, las secciones se apilaron, separadas por electrolitos sólidos, formando múltiples microsupercondensadores. La configuración apilada aumentó sustancialmente la densidad energética del resultado. En las pruebas, los investigadores cargaron y descargaron los dispositivos durante miles de ciclos casi sin pérdida de capacitancia. [130] Los dispositivos resultantes fueron mecánicamente flexibles y sobrevivieron 8.000 ciclos de flexión. Esto los hace potencialmente adecuados para rodar en una configuración cilíndrica. Los dispositivos basados ​​en electrolitos poliméricos de estado sólido exhiben una capacitancia de área de >9 mF/cm2 a una densidad de corriente de 0,02 mA/cm2, más del doble que los electrolitos acuosos convencionales. [131]

También en 2015, otro proyecto anunció un microsupercondensador que es lo suficientemente pequeño como para caber en dispositivos portátiles o implantables. Con sólo una quinta parte del grosor de una hoja de papel, es capaz de contener más del doble de carga que una batería de litio de película delgada comparable. El diseño empleó grafeno grabado con láser, o LSG con dióxido de manganeso . Se pueden fabricar sin temperaturas extremas ni costosos "cuartos secos". Su capacidad es seis veces mayor que la de los supercondensadores disponibles comercialmente. [132] El dispositivo alcanzó una capacitancia volumétrica de más de 1.100 F/cm3. Esto corresponde a una capacitancia específica del constituyente MnO2 de 1.145 F/g, cercana al máximo teórico de 1.380 F/g. La densidad de energía varía entre 22 y 42 Wh/L según la configuración del dispositivo. [133]

En mayo de 2015, un supercondensador de grafeno inducido por láser con infusión de ácido bórico triplicó su densidad de energía área y aumentó su densidad de energía volumétrica entre 5 y 10 veces. Los nuevos dispositivos demostraron ser estables durante 12.000 ciclos de carga y descarga, conservando el 90 por ciento de su capacitancia. En las pruebas de estrés, sobrevivieron a 8.000 ciclos de flexión. [134] [135]

Baterías

En 2012 se demostraron baterías de iones de litio con ánodo de silicio y grafeno. [136]

El ciclo estable de iones de litio se demostró en películas de grafeno de dos y pocas capas cultivadas sobre sustratos de níquel , [137] mientras que las películas de grafeno de una sola capa se han demostrado como una capa protectora contra la corrosión en componentes de la batería, como la caja de la batería. [138] Esto crea posibilidades para electrodos flexibles para baterías de iones de litio a microescala, donde el ánodo actúa como material activo y colector de corriente. [139]

Los investigadores construyeron una batería de iones de litio hecha de grafeno y silicio , que, según se afirmaba, duraba más de una semana con una sola carga y solo tardaba 15 minutos en cargarse. [140]

En 2015, se utilizó el procesamiento de plasma basado en iones de argón para bombardear muestras de grafeno con iones de argón. Esto eliminó algunos átomos de carbono y triplicó la capacitancia de los materiales. Estos defectos en "sillón" y "zigzag" reciben nombres en función de las configuraciones de los átomos de carbono que rodean los agujeros. [141] [142]

En 2016, Huawei anunció baterías de iones de litio asistidas por grafeno con mayor tolerancia al calor y el doble de vida útil que las baterías de iones de litio tradicionales , el componente con menor vida útil en los teléfonos móviles . [143] [144] [145]

Transmisión

Cable conductor

Debido a la alta conductividad eléctrica y térmica , resistencia mecánica y resistencia a la corrosión del grafeno , una aplicación potencial es la transmisión de energía de alta potencia.

El alambre de cobre se ha utilizado durante mucho tiempo para la transmisión de energía por su alta conductividad, ductilidad y bajos costos. Sin embargo, el cable tradicional no cumple con los requisitos de transmisión de muchas tecnologías nuevas. La resistividad térmicamente dependiente del alambre de cobre mesoscópico limita la eficiencia y la capacidad de carga de corriente en la electrónica de pequeña escala. [146] Además, el alambre de cobre presenta fallas internas por electromigración a alta densidad de corriente, lo que limita la miniaturización del alambre. El alto peso del cobre y su oxidación a baja temperatura también limitan sus aplicaciones en la transmisión de alta potencia. [147] La ​​creciente demanda de transmisión de alta ampacidad en aplicaciones electrónicas y de vehículos eléctricos requiere mejoras en la tecnología de conductores.

Los conductores compuestos de grafeno y cobre son una alternativa prometedora a los conductores estándar en aplicaciones de alta potencia.

En 2013, los investigadores demostraron un aumento de cien veces en la capacidad de carga de corriente con cables compuestos de nanotubos de carbono y cobre en comparación con los cables de cobre tradicionales. Estos alambres compuestos exhibieron un coeficiente de resistividad de temperatura de un orden de magnitud menor que los alambres de cobre, una característica importante para aplicaciones de carga alta. [148]

Alambre revestido de grafeno

Además, en 2021, los investigadores demostraron un aumento de 4,5 veces en el límite de ruptura de densidad de corriente del alambre de cobre con una cubierta de grafeno axialmente continua. El alambre de cobre fue recubierto por una lámina continua de grafeno mediante deposición química de vapor . El alambre recubierto mostró una oxidación reducida del alambre durante el calentamiento en julios , una mayor disipación de calor (224% más) y una mayor conductividad (41% más). [149] [150]

Sensores

Biosensores

El grafeno no se oxida en el aire ni en fluidos biológicos, lo que lo convierte en un material atractivo para su uso como biosensor . [151] Un circuito de grafeno se puede configurar como un biosensor de efecto de campo aplicando moléculas de captura biológica y capas de bloqueo al grafeno, y luego controlando la diferencia de voltaje entre el grafeno y el líquido que incluye la muestra de prueba biológica. De los distintos tipos de sensores de grafeno que se pueden fabricar, los biosensores fueron los primeros en estar disponibles para la venta. [7]

Sensores de presión

Las propiedades electrónicas de las heteroestructuras de grafeno/h-BN se pueden modular cambiando las distancias entre capas mediante la aplicación de presión externa, lo que lleva a la posible realización de sensores de presión atómica delgada. En 2011, los investigadores propusieron un sensor de presión en el plano que constaba de grafeno intercalado entre nitruro de boro hexagonal y un sensor de presión de túnel que constaba de h-BN intercalado con grafeno. [152] La corriente varía en 3 órdenes de magnitud a medida que la presión aumenta de 0 a 5 nN/nm 2 . Esta estructura es insensible al número de capas envolventes de h-BN, lo que simplifica el control del proceso. Debido a que el h-BN y el grafeno son inertes a las altas temperaturas, el dispositivo podría admitir sensores de presión ultrafinos para su aplicación en condiciones extremas.

En 2016, los investigadores demostraron un sensor de presión biocompatible hecho a partir de una mezcla de hojuelas de grafeno con polisilicona reticulada (que se encuentra en la masilla ). [153]

NEMS

Los sistemas nanoelectromecánicos (NEMS) se pueden diseñar y caracterizar comprendiendo la interacción y el acoplamiento entre los dominios de energía mecánico, eléctrico y de van der Waals. El límite mecánico cuántico regido por la relación de incertidumbre de Heisenberg decide la precisión última de los sistemas nanomecánicos. La compresión cuántica puede mejorar la precisión al reducir las fluctuaciones cuánticas en una amplitud deseada de las dos amplitudes de cuadratura. Los NEMS tradicionales difícilmente logran una compresión cuántica debido a sus límites de espesor. Se ha propuesto un esquema para obtener estados cuánticos comprimidos a través de estructuras NEMS de grafeno experimentales típicas aprovechando su espesor de escala atómica. [154]

Absorción molecular

En teoría, el grafeno es un sensor excelente debido a su estructura 2D. El hecho de que todo su volumen esté expuesto al entorno que lo rodea lo hace muy eficiente para detectar moléculas adsorbidas . Sin embargo, al igual que los nanotubos de carbono, el grafeno no tiene enlaces colgantes en su superficie. Las moléculas gaseosas no pueden adsorberse fácilmente en las superficies de grafeno, por lo que intrínsecamente el grafeno es insensible. [155] La sensibilidad de los sensores de gas químico de grafeno se puede mejorar drásticamente mediante la funcionalización, por ejemplo, recubriendo la película con una capa delgada de ciertos polímeros. La fina capa de polímero actúa como un concentrador que absorbe moléculas gaseosas. La absorción de la molécula introduce un cambio local en la resistencia eléctrica de los sensores de grafeno. Si bien este efecto ocurre en otros materiales, el grafeno es superior debido a su alta conductividad eléctrica (incluso cuando hay pocos portadores presentes) y su bajo ruido, lo que hace que este cambio en la resistencia sea detectable. [156]

efecto piezoeléctrico

Las simulaciones de la teoría funcional de la densidad predicen que depositar ciertos átomos de adato sobre el grafeno puede hacer que responda piezoeléctricamente a un campo eléctrico aplicado en la dirección fuera del plano. Este tipo de piezoelectricidad diseñada localmente es similar en magnitud a la de los materiales piezoeléctricos a granel y convierte al grafeno en un candidato para el control y la detección en dispositivos a nanoescala. [157]

movimiento del cuerpo

Impulsado por la demanda de dispositivos portátiles, se ha demostrado que el grafeno es un material prometedor para posibles aplicaciones en sensores de tensión flexibles y altamente sensibles. Se propone un método rentable y respetuoso con el medio ambiente para fabricar películas de grafeno ultrafinas de gran superficie para sensores de tensión flexibles altamente sensibles. Las películas de grafeno ensambladas se derivan rápidamente en la interfaz líquido/aire mediante el efecto Marangoni y el área se puede ampliar. Estos sensores de deformación basados ​​en grafeno exhiben una sensibilidad extremadamente alta con un factor de calibre de 1037 con una deformación del 2 %, lo que representa el valor más alto para las plaquetas de grafeno con esta pequeña deformación hasta el momento. [158]

Las bandas de goma con grafeno ("bandas G") se pueden utilizar como sensores corporales económicos. Las bandas siguen siendo flexibles y pueden usarse como sensor para medir la respiración, la frecuencia cardíaca o el movimiento. Los trajes con sensores livianos para pacientes vulnerables podrían permitir monitorear de forma remota movimientos sutiles. Estos sensores muestran10 × 10 4 aumentos de resistencia y trabajo con tensiones superiores al 800%. Se observaron factores de calibre de hasta 35. Estos sensores pueden funcionar con frecuencias de vibración de al menos 160 Hz . A 60 Hz, se pueden monitorear deformaciones de al menos el 6% a velocidades de deformación superiores al 6000%/s. [159]

Magnético

En 2015, unos investigadores anunciaron un sensor magnético basado en grafeno 100 veces más sensible que un dispositivo equivalente basado en silicio (7.000 voltios por amperio-tesla). El sustrato del sensor era nitruro de boro hexagonal . Los sensores se basaron en el efecto Hall , en el que un campo magnético induce una fuerza de Lorentz sobre los portadores de carga eléctrica en movimiento, lo que provoca una desviación y una tensión Hall medible. En el peor de los casos, el grafeno coincidía aproximadamente con el diseño de silicio del mejor de los casos. En el mejor de los casos, el grafeno requería menores requisitos de corriente y potencia de fuente. [160]

Ambiental

Eliminación de contaminantes

El óxido de grafeno no es tóxico y es biodegradable. Su superficie está cubierta de grupos epoxi, hidroxilo y carboxilo que interactúan con cationes y aniones. Es soluble en agua y forma suspensiones coloides estables en otros líquidos porque es anfifílico (capaz de mezclarse con agua o aceite). Dispersado en líquidos muestra excelentes capacidades de sorción . Puede eliminar cobre, cobalto, cadmio , arseniato y disolventes orgánicos .

Filtración de agua

Las investigaciones sugieren que los filtros de grafeno podrían superar a otras técnicas de desalinización por un margen significativo. [161]

En 2021, los investigadores descubrieron que una espuma de grafeno reutilizable podría filtrar eficazmente el uranio (y posiblemente otros metales pesados ​​como plomo, mercurio y cadmio) del agua a razón de 4 gramos de uranio por gramo de grafeno. [162]

Barrera de permeación

En lugar de permitir la permeación, también es necesario bloquear. Las barreras a la permeación de gases son importantes para casi todas las aplicaciones, desde envases alimentarios, farmacéuticos, médicos, dispositivos electrónicos inorgánicos y orgánicos, etc. Prolonga la vida útil del producto y permite mantener pequeño el espesor total de los dispositivos. Al ser atómicamente delgado y sin defectos, el grafeno es impermeable a todos los gases. En particular, se ha demostrado que las capas de barrera ultrafinas a la permeación de la humedad basadas en grafeno son importantes para los FET y OLED orgánicos. [163] [164] Se están estudiando las aplicaciones de la barrera del grafeno en las ciencias biológicas.

Otro

Preservación del arte

En 2021, los investigadores informaron que un velo de grafeno aplicado de forma reversible mediante deposición química de vapor pudo preservar los colores en los objetos de arte (70%). [165] [166]

Aviación

En 2016, los investigadores desarrollaron un prototipo de sistema de descongelación que incorporaba nanocintas de grafeno de nanotubos de carbono descomprimidas en un compuesto de epoxi /grafeno. En pruebas de laboratorio, el borde de ataque de la pala del rotor de un helicóptero se recubrió con el material compuesto, cubierto por una funda metálica protectora. La aplicación de una corriente eléctrica calentó el compuesto a más de 200 °F (93 °C), derritiendo una capa de hielo de 1 cm (0,4 pulgadas) de espesor con temperaturas ambiente de -4 °F (-20 °C). [167]

Catalizador

En 2014, investigadores de la Universidad de Australia Occidental descubrieron que fragmentos de grafeno de tamaño nanométrico pueden acelerar la velocidad de las reacciones químicas . [168] En 2015, los investigadores anunciaron un catalizador a escala atómica hecho de grafeno dopado con nitrógeno y aumentado con pequeñas cantidades de cobalto cuyo voltaje de inicio era comparable al de los catalizadores de platino. [169] [170] En 2016, los complejos de hierro y nitrógeno incrustados en grafeno se informaron como otra forma de catalizador. Se afirmó que el nuevo material se acercaba a la eficiencia de los catalizadores de platino. El enfoque eliminó la necesidad de nanopartículas de hierro menos eficientes. [171]

Aditivo refrigerante

La alta conductividad térmica del grafeno sugiere que podría usarse como aditivo en refrigerantes. El trabajo de investigación preliminar demostró que un 5% de grafeno por volumen puede mejorar la conductividad térmica de un fluido base en un 86%. [172] Otra aplicación debido a la conductividad térmica mejorada del grafeno se encontró en la PCR. [21]

Lubricante

Los científicos descubrieron que el uso de grafeno como lubricante funciona mejor que el grafito usado tradicionalmente . Una capa de grafeno de un átomo de espesor entre una bola de acero y un disco de acero duró 6.500 ciclos. Los lubricantes convencionales duraron 1.000 ciclos. [173]

Nanoantenas

Una nanoantena plasmónica (GPN) basada en grafeno puede funcionar eficientemente en longitudes de onda de radio milimétricas. La longitud de onda de los polaritones del plasmón superficial para una frecuencia determinada es varios cientos de veces menor que la longitud de onda de las ondas electromagnéticas de la misma frecuencia que se propagan libremente. Estas diferencias de velocidad y tamaño permiten que las antenas eficientes basadas en grafeno sean mucho más pequeñas que las alternativas convencionales. Estos últimos operan a frecuencias entre 100 y 1000 veces mayores que las GPN, produciendo entre 0,01 y 0,001 la misma cantidad de fotones. [174]

Una onda electromagnética (EM) dirigida verticalmente sobre una superficie de grafeno excita el grafeno en oscilaciones que interactúan con las del dieléctrico en el que está montado el grafeno, formando así polaritones de plasmón superficial (SPP). Cuando la antena se vuelve resonante (un número entero de longitudes de onda SPP encajan en las dimensiones físicas del grafeno), el acoplamiento SPP/EM aumenta enormemente, transfiriendo energía de manera eficiente entre los dos. [174]

Una antena en fase de 100  μm de diámetro podría producir haces de 300 GHz de sólo unos pocos grados de diámetro, en lugar de la radiación de 180 grados de una antena metálica convencional de ese tamaño. Los usos potenciales incluyen polvo inteligente , redes inalámbricas de terabits de baja potencia [174] y fotónica. [175]

Una antena de varilla de oro a nanoescala capturó y transformó energía EM en plasmones de grafeno, de forma análoga a una antena de radio que convierte ondas de radio en ondas electromagnéticas en un cable metálico. Los frentes de onda de plasmón se pueden controlar directamente ajustando la geometría de la antena. Las ondas se enfocaron (curvando la antena) y se refractaron (mediante una bicapa de grafeno en forma de prisma porque la conductividad en el prisma de dos átomos de espesor es mayor que en la capa circundante de un átomo de espesor) .

La nanoantena plasmónica de metal-grafeno se compuso insertando unos pocos nanómetros de óxido entre una nanovara de oro dipolo y la monocapa de grafeno. [176] La capa de óxido utilizada aquí puede reducir el efecto de túnel cuántico entre el grafeno y la antena metálica. Al ajustar el potencial químico de la capa de grafeno a través de la arquitectura de transistores de efecto de campo, se logra el acoplamiento del modo en fase y fuera de fase entre los plasmónicos de grafeno y los plasmónicos metálicos. [176] Las propiedades sintonizables de la nanoantena de metal-grafeno plasmónico se pueden activar y desactivar modificando el voltaje de la puerta electrostática del grafeno.

Plasmónica y metamateriales.

El grafeno se adapta a un modo de superficie plasmónico, [177] observado recientemente mediante técnicas de microscopía óptica infrarroja de campo cercano [178] [179] y espectroscopia infrarroja [180 ] . Las aplicaciones potenciales se encuentran en las frecuencias de terahercios a infrarrojo medio, [181] como terahercios y moduladores de luz de infrarrojo medio, filtros pasivos de terahercios, fotodetectores y biosensores de infrarrojo medio. [182] [183]

Absorción de ondas de radio

Las capas de grafeno apiladas sobre un sustrato de cuarzo aumentaron la absorción de ondas milimétricas (de radio) en un 90 por ciento en un ancho de banda de 125 a 165 GHz, extensible a frecuencias de microondas y bajas frecuencias de terahercios, mientras permanecían transparentes a la luz visible. Por ejemplo, el grafeno podría utilizarse como revestimiento de edificios o ventanas para bloquear las ondas de radio. La absorción es el resultado de resonadores Fabry-Perot mutuamente acoplados representados por cada sustrato de grafeno-cuarzo. Se utilizó un proceso repetido de transferencia y grabado para controlar la resistividad de la superficie. [184] [185]

redox

El óxido de grafeno se puede reducir y oxidar de forma reversible mediante estímulo eléctrico. Se ha demostrado que la reducción y oxidación controladas en dispositivos de dos terminales que contienen películas multicapa de óxido de grafeno dan como resultado el cambio entre óxido de grafeno parcialmente reducido y grafeno, un proceso que modifica las propiedades electrónicas y ópticas. La oxidación y la reducción están relacionadas con la conmutación resistiva. [186]

Material de referencia

Las propiedades del grafeno lo sugieren como material de referencia para caracterizar materiales electroconductores y transparentes. Una capa de grafeno absorbe el 2,3% de la luz roja. [187]

Esta propiedad se utilizó para definir la conductividad de la transparencia que combina resistencia laminar y transparencia . Este parámetro se utilizó para comparar materiales sin el uso de dos parámetros independientes. [188]

Insonorización

Los investigadores demostraron un aerogel a base de óxido de grafeno que podría reducir el ruido hasta en 16 decibeles. El aerogel pesaba 2,1 kilogramos por metro cúbico (0,13 libras/pie cúbico). Un absorbente de sonido de uretano de poliéster convencional puede pesar 32 kilogramos por metro cúbico (2,0 libras/pie cúbico). Una posible aplicación es reducir los niveles de sonido en las cabinas de los aviones. [189] [190]

Transductores de sonido

El peso ligero del grafeno proporciona una respuesta de frecuencia relativamente buena , lo que sugiere usos en micrófonos y parlantes de audio electrostáticos. [191] En 2015, se demostró que un micrófono y un altavoz ultrasónicos podían funcionar a frecuencias de 20 Hz a 500 kHz. El altavoz funcionó con una eficiencia del 99% con una respuesta de frecuencia plana en todo el rango audible. Una aplicación fue como reemplazo de la radio para las comunicaciones de larga distancia, dada la capacidad del sonido para penetrar el acero y el agua, a diferencia de las ondas de radio. [192] [193]

Material estructural

La resistencia, rigidez y ligereza del grafeno sugirieron su uso con fibra de carbono . El grafeno se ha utilizado como agente reforzante para mejorar las propiedades mecánicas de nanocompuestos poliméricos biodegradables para la ingeniería de tejido óseo. [194]

También se ha utilizado como agente fortalecedor del hormigón . [195]

Gestión térmica

En 2011, los investigadores informaron que una arquitectura de grafeno multicapa funcionalizada, alineada verticalmente y tridimensional puede ser un enfoque para materiales de interfaz térmica ( TIM ) basados ​​en grafeno con una conductividad térmica superior y una resistencia térmica de interfaz ultrabaja entre el grafeno y el metal. [196]

Los compuestos de grafeno-metal se pueden utilizar en materiales de interfaz térmica. [197]

Agregar una capa de grafeno a cada lado de una película de cobre aumentó las propiedades conductoras de calor del metal hasta en un 24%. Esto sugiere la posibilidad de utilizarlos para interconexiones de semiconductores en chips de ordenador. La mejora es el resultado de cambios en la nano y microestructura del cobre, no de la acción independiente del grafeno como canal conductor de calor añadido. La deposición química de vapor a alta temperatura estimula el crecimiento del tamaño de grano en las películas de cobre. Los tamaños de grano más grandes mejoran la conducción del calor. La mejora en la conducción del calor fue más pronunciada en películas de cobre más delgadas, lo que resulta útil cuando las interconexiones de cobre se contraen. [198]

La unión de grafeno funcionalizado con moléculas de silano aumenta su conductividad térmica ( κ ) entre un 15 y un 56% con respecto a la densidad numérica de las moléculas. Esto se debe a la mejora de la conducción de calor en el plano resultante del aumento simultáneo de la resistencia térmica entre el grafeno y el sustrato, lo que limitó la dispersión de fonones en el plano cruzado . La capacidad de propagación del calor se duplicó. [199]

Sin embargo, los desajustes en el límite entre cristales adyacentes horizontalmente reducen la transferencia de calor en un factor de 10. [200]

Revestimiento impermeable

El grafeno podría potencialmente marcar el comienzo de una nueva generación de dispositivos a prueba de agua cuyo chasis tal vez no necesite ser sellado como los dispositivos actuales. [140] [ dudoso ]

Ver también

Referencias

  1. ^ Monie, Sanjay. "Desarrollos en tintas conductoras". Impresión industrial y especializada. Archivado desde el original el 14 de abril de 2014 . Consultado el 26 de abril de 2010 .
  2. ^ Geim, Alaska; Kim, P. (abril de 2008). "El país de las maravillas del carbono". Científico americano . ... sin duda, en cada marca de lápiz hay trozos de grafeno
  3. ^ Segal, M. (2009). "Vender grafeno por toneladas". Nanotecnología de la naturaleza . 4 (10): 612–14. Código bibliográfico : 2009NatNa...4..612S. doi :10.1038/nnano.2009.279. PMID  19809441.
  4. ^ "Diversificación: fabricación de grafeno a partir de árboles de goma". www.rmit.edu.au.Consultado el 13 de febrero de 2022 .
  5. ^ Patel, P. (15 de enero de 2009). "Grafeno más grande y elástico". Revisión de tecnología del MIT .
  6. ^ Bae, S.; et al. (2010). "Producción rollo a rollo de películas de grafeno de 30 pulgadas para electrodos transparentes". Nanotecnología de la naturaleza . 5 (8): 574–78. Código bibliográfico : 2010NatNa...5..574B. CiteSeerX 10.1.1.176.439 . doi :10.1038/nnano.2010.132. PMID  20562870. S2CID  51912502. 
  7. ^ ab "Biosensores de grafeno: finalmente una realidad comercial". www.newelectronics.co.uk . Consultado el 9 de agosto de 2017 .
  8. ^ "Europa - Comunicado de prensa - El proyecto grafeno y cerebro humano gana el premio a la excelencia en investigación más grande de la historia, mientras continúa la batalla por una financiación científica sostenida". Europa.eu. 28 de enero de 2013.
  9. ^ Thomson, Iain. "Nokia comparte una subvención de investigación sobre grafeno de la UE por valor de 1.350 millones de dólares". El registro .
    "Buque insignia de grafeno FET". Graphene-flagship.eu. Archivado desde el original el 5 de agosto de 2013 . Consultado el 24 de agosto de 2013 .
  10. ^ Nayak, Tapas R.; Andersen, Henrik; Makam, Venkata S.; Khaw, Clemente; Bae, Sukang; Xu, Xiang Fan; Ee, Pui-Lai R.; Ahn, Jong-Hyun; Hong, Byung Hee; Pastorín, Giorgia; Özyilmaz, Barbaros (11 de mayo de 2011). "Grafeno para la diferenciación osteogénica controlada y acelerada de células madre mesenquimales humanas". ACS Nano . 5 (6): 4670–78. arXiv : 1104.5120 . Código Bib : 2011arXiv1104.5120N. doi :10.1021/nn200500h. PMID  21528849. S2CID  20794090.
  11. ^ Teherán, Z; Burwell, G; Azmi, MA Mohd; Castaing, A; Rickman, R; Almarashi, J; Dunstan, P; Beigi, A Miran; Doak, SH; Guy, DO (19 de septiembre de 2014). "Biosensores genéricos de grafeno epitaxial para la detección ultrasensible de biomarcadores de riesgo de cáncer" (PDF) . Materiales 2D . 1 (2): 025004. Código bibliográfico : 2014TDM.....1b5004T. doi :10.1088/2053-1583/1/2/025004. S2CID  55035225.
  12. ^ Qvit, Nir; Disatnik, Marie-Hélène; Sho, Eiketsu; Mochly-Rosen, Daria (8 de junio de 2016). "Inhibidor selectivo de la fosforilación de las interacciones proteína-proteína delta proteína quinasa C-piruvato deshidrogenasa quinasa: aplicación para lesiones de miocardio". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 138 (24): 7626–35. doi :10.1021/jacs.6b02724. PMC 5065007 . PMID  27218445. 
  13. ^ "Se ha demostrado que el grafeno interactúa de forma segura con las neuronas del cerebro". Universidad de Cambridge . 29 de enero de 2016 . Consultado el 16 de febrero de 2016 .
  14. ^ Lalwani, Gaurav; Henslee, Allan M.; Farshid, Behzad; Lin, Liangjun; Kasper, F. Kurtis; Qin, Yi-Xian; Mikos, Antonios G.; Sitharaman, Balaji (27 de febrero de 2013). "Nanocompuestos poliméricos biodegradables reforzados con nanoestructura bidimensional para ingeniería de tejido óseo". Biomacromoléculas . 14 (3): 900–09. doi :10.1021/bm301995s. PMC 3601907 . PMID  23405887. 
  15. ^ Rafiee, MA; et al. (3 de diciembre de 2009). "Propiedades mecánicas mejoradas de nanocompuestos con bajo contenido de grafeno". ACS Nano . 3 (12): 3884–90. doi :10.1021/nn9010472. PMID  19957928.
  16. ^ Sitharaman, Balaji; Kanakia, Shruti; Toussaint, Jimmy; Mullick Chowdhury, Sayan; Lalwani, Gaurav; Tembulkar, Tanuf; Botón, Terry; Shroyer, Kenneth; Moore (agosto de 2013). "Caracterización fisicoquímica de un novedoso agente de contraste para imágenes por resonancia magnética a base de grafeno". Revista Internacional de Nanomedicina . 8 : 2821–33. doi : 10.2147/IJN.S47062 . PMC 3742530 . PMID  23946653. 
  17. ^ Lalwani, Gaurav; Sundararaj, Joe Livingston; Schaefer, Kenneth; Botón, Terry; Sitharaman, Balaji (2014). "Síntesis, caracterización, imágenes fantasma in vitro y citotoxicidad de un nuevo agente de contraste para tomografía computarizada de rayos X y resonancia magnética multimodal basado en grafeno". J. Mater. Química. B . 2 (22): 3519–30. doi :10.1039/C4TB00326H. PMC 4079501 . PMID  24999431. 
  18. ^ Lalwani, Gaurav; Cai, Xin; Nie, Liming; Wang, Lihong V.; Sitharaman, Balaji (diciembre de 2013). "Agentes de contraste a base de grafeno para tomografía fotoacústica y termoacústica". Fotoacústica . 1 (3–4): 62–67. doi :10.1016/j.pacs.2013.10.001. PMC 3904379 . PMID  24490141. 
  19. ^ Mullick Chowdhury, Sayan; Lalwani, Gaurav; Zhang, Kevin; Yang, Jeong Y.; Neville, Kayla; Sitharaman, Balaji (enero de 2013). "Citotoxicidad celular específica y absorción de nanocintas de grafeno". Biomateriales . 34 (1): 283–93. doi :10.1016/j.biomaterials.2012.09.057. PMC 3489471 . PMID  23072942. 
  20. ^ Talukdar, Yahfi; Rashkow, Jason T.; Lalwani, Gaurav; Kanakia, Shruti; Sitharaman, Balaji (junio de 2014). "Los efectos de las nanoestructuras de grafeno sobre las células madre mesenquimales". Biomateriales . 35 (18): 4863–77. doi :10.1016/j.biomaterials.2014.02.054. PMC 3995421 . PMID  24674462. 
  21. ^ ab Abdul Khaliq, R; Kafafy, R.; Salleh, HM; Faris, WF (2012). "Mejora de la eficiencia de la reacción en cadena de la polimerasa utilizando nanocopos de grafeno". Nanotecnología . 23 (45): 455106. doi : 10.1088/0957-4484/23/45/455106. PMID  23085573. S2CID  41032564.
  22. ^ Mohanty, Nihar; Baya, Vikas (2008). "Biodispositivo de resolución de bacteria única basado en grafeno y transistor de ADN: interfaz de derivados de grafeno con biocomponentes a escala nano y micro". Nano Letras . 8 (12): 4469–76. Código Bib : 2008NanoL...8.4469M. doi :10.1021/nl802412n. PMID  19367973.
  23. ^ Donaldson, L. (2012). "Grafeno: invisible al agua". Materiales hoy . 15 (3): 82. doi : 10.1016/S1369-7021(12)70037-8 .
  24. ^ Xu, MS Xu; Fujita, D.; Hanagata, N. (2009). "Perspectivas y desafíos de las tecnologías emergentes de secuenciación de ADN de una sola molécula". Pequeño . 5 (23): 2638–49. doi :10.1002/smll.200900976. PMID  19904762.
  25. ^ "El desafío de los condones de Bill Gates 'deberá ser superado' por los científicos del grafeno". Noticias de la BBC . 20 de noviembre de 2013.
  26. ^ Parque, Dong Wook; et al. (20 de octubre de 2014). "Tecnología de matriz de electrodos con capas de carbono a base de grafeno para aplicaciones optogenéticas y de imágenes neuronales". Comunicaciones de la naturaleza . 5 : 5258. Código Bib : 2014NatCo...5.5258P. doi : 10.1038/ncomms6258. PMC 4218963 . PMID  25327513. 
  27. ^ "Los sensores transparentes basados ​​en grafeno abren una nueva ventana al cerebro". KurzweilAI . 21 de octubre de 2014 . Consultado el 26 de febrero de 2017 .
  28. ^ Comunicado de prensa (6 de agosto de 2014). "Un descubrimiento sorprendente podría permitir utilizar el grafeno para mejorar la salud". Universidad Monash. Archivado desde el original el 12 de agosto de 2014.
  29. ^ Majumder, M; Tkacz, R; Oldenburg, R; Mehta, S; Miansari, M; Verma, A (2014). "Las transiciones de fase isotrópica a nemática dependiente del pH en dispersiones de óxido de grafeno revelan fases cristalinas líquidas en gotas". Comunicaciones Químicas . 50 (50): 6668–71. doi :10.1039/C4CC00970C. hdl : 1912/6739 . PMID  24828948.
  30. ^ Comunicado de prensa (6 de enero de 2015). "La técnica 'alfombra voladora' utiliza grafeno para administrar dos dosis de medicamentos contra el cáncer" . Universidad Estatal de Carolina del Norte.
  31. ^ Gu, Zhen; et al. (15 de diciembre de 2014). "Entrega secuencial mediada por furina de citoquinas anticancerígenas y fármaco de molécula pequeña transportado por grafeno". Materiales avanzados . 27 (6): 1021–28. doi :10.1002/adma.201404498. PMC 5769919 . PMID  25504623. 
  32. ^ Aliabadi, Majid; Shagholani, Hamidreza; Yunessnia lehi, Arash (mayo de 2017). "Síntesis de un nuevo nanocompuesto biocompatible de óxido de grafeno y nanopartículas magnéticas para la administración de fármacos". Revista Internacional de Macromoléculas Biológicas . 98 : 287–291. doi :10.1016/j.ijbiomac.2017.02.012. ISSN  0141-8130. PMID  28167110.
  33. ^ Blakney, Anna K.; Simonovsky, Félix I.; Suydam, Ian T.; Ratner, Buddy D.; Woodrow, Kim A. (agosto de 2016). "Fibras de poliuretano PLGA de rápida biodegradación para la liberación sostenida de fármacos fisicoquímicamente diversos". ACS Ciencia e ingeniería de biomateriales . 2 (9): 1595-1607. doi : 10.1021/acsbiomaterials.6b00346. ISSN  2373-9878. PMC 5630182 . PMID  28989956. 
  34. ^ Yu, Hui; Yang, Peng; Jia, Yongtang; Zhang, Yumei; Sí, Qiuying; Zeng, Simin (octubre de 2016). "Regulación del comportamiento de liberación de fármaco bifásico por óxido de grafeno en esteras de nanofibras de núcleo / funda de polivinilpirrolidona / poli (ε-caprolactona)". Coloides y Superficies B: Biointerfaces . 146 : 63–69. doi :10.1016/j.colsurfb.2016.05.052. ISSN  0927-7765. PMID  27259160.
  35. ^ Weber, C; Coester, C; Kreuter, J; Langer, K (enero de 2000). "Proceso de desolvatación y caracterización superficial de nanopartículas proteicas". Revista Internacional de Farmacéutica . 194 (1): 91-102. doi :10.1016/s0378-5173(99)00370-1. ISSN  0378-5173. PMID  10601688.
  36. ^ Jeffrey, Colin (25 de marzo de 2015). "Robobug: los científicos recubren una bacteria con grafeno para crear un citobot funcional". Gizmag . Consultado el 25 de febrero de 2017 .
  37. ^ ab Martin, Steve (18 de septiembre de 2014). "Una startup con sede en Purdue aumenta la producción de grafeno y desarrolla biosensores y supercondensadores". Universidad de Purdue . Consultado el 4 de octubre de 2014 .
  38. ^ ab "La startup aumenta la producción de grafeno y desarrolla biosensores y supercondensadores". Revista I+D . 19 de septiembre de 2014 . Consultado el 4 de octubre de 2014 .
  39. ^ Wang, Ying; Li, Zhaohui; Wang, junio; Li, Jinghong; Lin, Yuehe (1 de mayo de 2011). "Grafeno y óxido de grafeno: biofuncionalización y aplicaciones en biotecnología". Tendencias en Biotecnología . 29 (5): 205–212. doi :10.1016/j.tibtech.2011.01.008. ISSN  0167-7799. PMC 7114214 . PMID  21397350. 
  40. ^ Chen, J.; Ishigami, M.; Jang, C.; Hines, DR; Führer, MS; Williams, ED (2007). "Circuitos impresos de grafeno". Materiales avanzados . 19 (21): 3623–27. arXiv : 0809.1634 . Código Bib : 2007AdM....19.3623C. doi :10.1002/adma.200701059. S2CID  14818151.
  41. ^ Jainista, Nikhil; Bansal, Tanesh; Durcán, Christopher A.; Xu, Yang; Yu, Bin (2013). "Heteroestructura monocapa de grafeno / nitruro de boro hexagonal". Carbono . 54 : 396–402. doi :10.1016/j.carbon.2012.11.054.
  42. ^ Novoselov, KS; et al. (2004). "Efecto de campo eléctrico en películas de carbono atómicamente delgadas". Ciencia . AAAS. 306 (5696): 666–669. arXiv : cond-mat/0410550 . Código Bib : 2004 Ciencia... 306..666N. doi : 10.1126/ciencia.1102896. ISSN  0036-8075. PMID  15499015. S2CID  5729649.
  43. ^ "Electrónica basada en carbono: investigadores desarrollan bases para circuitos y dispositivos basados ​​en grafito". 14 de marzo de 2006. Archivado desde el original el 14 de abril de 2009 . Consultado el 13 de abril de 2014 .
  44. ^ Déjame, MC; Echtermeyer, Tim J.; et al. (2007). "Un dispositivo de efecto de campo de grafeno". Letras de dispositivos electrónicos IEEE . 28 (4): 282–84. arXiv : cond-mat/0703208 . Código Bib : 2007IEDL...28..282L. doi :10.1109/LED.2007.891668. S2CID  14555382.
  45. ^ Bullis, K. (28 de enero de 2008). "Transistores de grafeno". Cambridge: MIT Technology Review, Inc.
  46. ^ Patente estadounidense 7015142, DeHeer, Walt A.; Berger, Claire & First, Phillip N., "Dispositivos de grafito de película delgada con dibujos y método para fabricarlos", publicado el 21 de marzo de 2006, asignado a Georgia Tech Research Corporation 
  47. ^ Kedzierski, J.; Hsu, Pei-Lan; Healey, Pablo; Wyatt, Peter W.; Keast, Craig L.; Espolvorea, Mike; Berger, Claire; De Heer, Walt A. (2008). "Transistores epitaxiales de grafeno sobre sustratos de SiC". Transacciones IEEE en dispositivos electrónicos . 55 (8): 2078–85. arXiv : 0801.2744 . Código bibliográfico : 2008ITED...55.2078K. doi :10.1109/TED.2008.926593. S2CID  1176135.
  48. ^ Luna, JS; Curtis, D.; Hu, M.; Wong, D.; McGuire, C.; Campbell, PM; Jernigan, G.; Tedesco, JL; Vanmil, B.; Myers-Ward, R.; Eddy, C.; Gaskill, DK (2009). "Transistores de efecto de campo de RF epitaxial-grafeno sobre sustratos Si-Face 6H-SiC". Letras de dispositivos electrónicos IEEE . 30 (6): 650–52. Código Bib : 2009IEDL...30..650M. doi :10.1109/LED.2009.2020699. S2CID  27018931.
  49. ^ Echtermeyer, Tim. J.; Déjame, MC; et al. (2008). "Conmutación no volátil en dispositivos de efecto de campo de grafeno". Letras de dispositivos electrónicos IEEE . 29 (8): 952–54. arXiv : 0805.4095 . Código Bib : 2008IEDL...29..952E. doi :10.1109/LED.2008.2001179. S2CID  2096900.
  50. ^ "Artículo Arxiv sobre transistores de grafeno con frecuencia de 26 GHz". Arxivblog.com. 11 de diciembre de 2008.
  51. ^ Sordan, R.; Traversi, F.; Ruso, V. (2009). "Puertas lógicas con un solo transistor de grafeno". Aplica. Física. Lett . 94 (7): 073305. Código bibliográfico : 2009ApPhL..94g3305S. doi : 10.1063/1.3079663.
  52. ^ Wang, X.; Li, X.; Zhang, L.; Yoon, Y.; Weber, PK; Wang, H.; Guo, J.; Dai, H. (2009). "N-dopaje de grafeno mediante reacciones electrotérmicas con amoniaco". Ciencia . 324 (5928): 768–71. Código Bib : 2009 Ciencia... 324..768W. doi : 10.1126/ciencia.1170335. PMID  19423822. S2CID  206518361.
    • Aaron Hoover (7 de mayo de 2009). "El equipo de investigadores logra un gran paso hacia chips más rápidos". Noticias de la Universidad de Florida (Presione soltar). Archivado desde el original el 6 de junio de 2010.
  53. ^ "Centro de información sobre nanotecnología: propiedades, aplicaciones, investigación y pautas de seguridad". Elementos americanos .
  54. ^ Traversi, F.; Ruso, V.; Sordán, R. (2009). "Inversor de grafeno complementario integrado". Aplica. Física. Lett . 94 (22): 223312. arXiv : 0904.2745 . Código Bib : 2009ApPhL..94v3312T. doi : 10.1063/1.3148342. S2CID  108877115.
    • James Dacey (29 de abril de 2009). "El incipiente circuito de grafeno realiza una lógica básica". Mundo de la Física .
  55. ^ Fiori G., Iannaccone G., "Sobre la posibilidad de un FET de grafeno bicapa con espacio ajustable", IEEE Electr. Desarrollo. Lett., 30, 261 (2009)
  56. ^ Fiori G., Iannaccone G., "FET de túnel de grafeno bicapa de voltaje ultrabajo", IEEE Electr. Desarrollo. Lett., 30, 1096 (2009)
  57. ^ Bourzac, Katherine (5 de febrero de 2010). "Transistores de grafeno que pueden funcionar a velocidades vertiginosas". Revisión de tecnología del MIT .
  58. ^ "IBM muestra un transistor de grafeno de 100 GHz". Noticias de Techworld . Consultado el 10 de diciembre de 2010 .
  59. ^ Lino; Dimitrakopoulos, C; Jenkins, KA; Granjero, DB; Chiu, HY; Parrilla, A; Avouris, P (2010). "Transistores de 100 GHz de grafeno epitaxial a escala de oblea". Ciencia . 327 (5966): 662. arXiv : 1002.3845 . Código Bib : 2010 Ciencia... 327..662L. doi : 10.1126/ciencia.1184289. PMID  20133565. S2CID  37184077.
  60. ^ "Avance de la colaboración europea en el desarrollo del grafeno". NPL. 19 de enero de 2010.
  61. ^ Lin, Y.-M.; Dimitrakopoulos, C.; Jenkins, KA; Granjero, DB; Chiu, H.-Y.; Parrilla, A.; Avouris, Ph. (2010). "Transistores de 100 GHz de grafeno epitaxial a escala de oblea". Ciencia . 327 (5966): 662. arXiv : 1002.3845 . Código Bib : 2010 Ciencia... 327..662L. doi : 10.1126/ciencia.1184289. PMID  20133565. S2CID  37184077.
  62. ^ Lin, Y.-M.; Valdés-García, A.; Han, S.-J.; Granjero, DB; Mérico, I.; Sol, Y.; Wu, Y.; Dimitrakopoulos, C.; Parrilla, A.; Avouris, P.; Jenkins, KA (2011). "Circuito integrado de grafeno a escala de oblea". Ciencia . 332 (6035): 1294–97. Código Bib : 2011 Ciencia... 332.1294L. doi : 10.1126/ciencia.1204428. PMID  21659599. S2CID  3020496.
  63. ^ Torrisi, F.; Hasán, T.; Wu, W.; Sol, Z.; Lombardo, A.; Kulmala, T.; Hshieh, GW; Jung, SJ; Bonaccorso, F.; Pablo, PJ; Chu, DP; Ferrari, AC (2012). "Electrónica de grafeno impresa por inyección de tinta". ACS Nano . 6 (2992): 2992–3006. arXiv : 1111.4970 . Código Bib : 2011arXiv1111.4970T. doi :10.1021/nn2044609. PMID  22449258. S2CID  8624837.
  64. ^ Kawano, Yukio (2013). "Detección de infrarrojos y terahercios de frecuencia sintonizable de banda ancha con grafeno". Nanotecnología . 24 (21): 214004. Código bibliográfico : 2013Nanot..24u4004K. doi :10.1088/0957-4484/24/21/214004. PMID  23618878. S2CID  26342551.
  65. ^ "El nuevo diseño radical de grafeno funciona a una velocidad de terahercios".
    Britnell, L.; Gorbachov, RV; Geim, Alaska; Ponomarenko, LA; Mishchenko, A.; Greenaway, MT; Fromhold, TM; Novoselov, KS; Aleros, L. (2013). "Túnel resonante y conductancia diferencial negativa en transistores de grafeno". Comunicaciones de la naturaleza . 4 : 1794–. arXiv : 1303.6864 . Código Bib : 2013NatCo...4.1794B. doi : 10.1038/ncomms2817. PMC  3644101 . PMID  23653206.
  66. ^ Belle Dumé (17 de junio de 2013). "El circuito de grafeno rompe la barrera de los gigahercios". Mundo Física.
  67. ^ Liu, Guanxiong; Ahsan, Sonia; Khitun, Alexander G.; Lago, Roger K.; Balandin, Alexander A. (2013). "Circuitos lógicos no booleanos basados ​​en grafeno". Revista de Física Aplicada . 114 (10): 154310–. arXiv : 1308.2931 . Código Bib : 2013JAP...114o4310L. doi : 10.1063/1.4824828. S2CID  7788774.
  68. ^ Bourzac, Katherine. "Interruptores electrónicos superrápidos y flexibles fabricados con grafeno | MIT Technology Review". Technologyreview.com . Consultado el 24 de agosto de 2013 .
  69. ^ "La improbable combinación de grafeno y nanotubos forma un interruptor digital de alta velocidad | KurzweilAI". kurzweilai.net . 4 de agosto de 2015 . Consultado el 26 de febrero de 2017 .
  70. ^ ab Ponomarenko, LA; Schedin, F.; Katsnelson, Michigan; Yang, R.; Hill, EW; Novoselov, KS; Geim, Alaska (2008). "Billar caótico Dirac en puntos cuánticos de grafeno". Ciencia . 320 (5874): 356–58. arXiv : 0801.0160 . Código Bib : 2008 Ciencia... 320.. 356P. doi : 10.1126/ciencia.1154663. PMID  18420930. S2CID  206511356.
    • Darren Waters (17 de abril de 2008). "El nanointerruptor insinúa futuros chips". Noticias de la BBC .
  71. ^ Wu, ventilador; Tian, ​​él; Shen, Yang; Hou, Zhan; Ren, Jie; Gou, Guangyang; Sol, Yabín; Yang, Yi; Ren, Tian-Ling (marzo de 2022). "Transistores verticales MoS2 con longitudes de puerta inferiores a 1 nm". Naturaleza . 603 (7900): 259–264. Código Bib :2022Natur.603..259W. doi :10.1038/s41586-021-04323-3. ISSN  1476-4687. PMID  35264756. S2CID  247361250.
  72. ^ abcd "Cómo cambiar la estructura cristalina del grafeno de metal a semiconductor". KurzweilAI. 6 de mayo de 2014 . Consultado el 15 de junio de 2014 .
  73. ^ Yankowitz, M.; Wang, JIJ; Birdwell, AG; Chen, YA; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Jacquod, P.; San José, P.; Jarillo-Herrero, P.; Leroy, BJ (2014). "Control de campo eléctrico del movimiento y apilamiento de solitones en grafeno tricapa". Materiales de la naturaleza . 13 (8): 786–89. arXiv : 1401.7663 . Código Bib : 2014NatMa..13..786Y. doi :10.1038/nmat3965. PMID  24776537. S2CID  3812760.
  74. ^ Li, Xiaoqiang; Chen, Wenchao; Zhang, Shengjiao; Wu, Zhiqian; Wang, Peng; Xu, Zhijuan; Chen, Hongsheng; Yin, Wenyan; Zhong, Huikai; Lin, Shisheng (septiembre de 2015). "Célula solar de heteroestructura de grafeno / GaAs van der Waals con 18,5% de eficiencia". Nanoenergía . 16 : 310–19. arXiv : 1409.3500 . doi :10.1016/j.nanoen.2015.07.003. S2CID  118470357.
  75. ^ Singh, Khomdram Jolson; Chettri, Dhanu; Singh, Thokchom Jayenta; Thingujam, Terirama; Sarkar, Subir kumar (junio de 2017). "Análisis y optimización del rendimiento de una célula solar de GaAs de barrera Schottky basada en grafeno". Serie de conferencias IOP: Ciencia e ingeniería de materiales . 211 (1): 012024. Código bibliográfico : 2017MS&E..211a2024J. doi : 10.1088/1757-899X/211/1/012024 .
  76. ^ Wang, Xuan; Zhi, Linjie; Müllen, Klaus (enero de 2008). "Electrodos de grafeno conductores transparentes para células solares sensibilizadas por tinte". Nano Letras . 8 (1): 323–27. Código Bib : 2008NanoL...8..323W. doi :10.1021/nl072838r. PMID  18069877.
  77. ^ Eda, Goki; Fanchini, Giovanni; Chhowalla, Manish (6 de abril de 2008). "Películas ultrafinas de gran superficie de óxido de grafeno reducido como material electrónico transparente y flexible". Nanotecnología de la naturaleza . 3 (5): 270–74. doi :10.1038/nnano.2008.83. PMID  18654522.
  78. ^ Wang, Shu Jun; Geng, Yan; Zheng, Qingbin; Kim, Jang-Kyo (mayo de 2010). "Fabricación de películas de grafeno altamente conductoras y transparentes". Carbono . 48 (6): 1815–23. doi :10.1016/j.carbon.2010.01.027.
  79. ^ Wang, Yu; Chen, Xiaohong; Zhong, Yulin; Zhu, Furong; Loh, Kian Ping (2009). "Grafeno de pocas capas, continuo y de gran superficie como ánodos en dispositivos fotovoltaicos orgánicos". Letras de Física Aplicada . 95 (6): 063302. Código bibliográfico : 2009ApPhL..95f3302W. doi : 10.1063/1.3204698. hdl : 10072/403103 .
  80. ^ Wu, JB; Agrawal, Mukul; Becerril, HéCtor A.; Bao, Zhenan; Liu, Zunfeng; Chen, Yongsheng; Peumans, Peter (2010). "Diodos orgánicos emisores de luz sobre electrodos transparentes de grafeno procesados ​​en solución". ACS Nano . 4 (1): 43–48. doi :10.1021/nn900728d. PMID  19902961.
  81. ^ Jeffrey, Colin (10 de enero de 2017). "Creada la primera pantalla OLED transparente con electrodos de grafeno". newatlas.com . Consultado el 17 de febrero de 2017 .
  82. ^ Matyba, P.; Yamaguchi, H; et al. (2010). "Grafeno e iones móviles: la clave para dispositivos emisores de luz procesados ​​en solución totalmente de plástico". ACS Nano . 4 (2): 637–42. CiteSeerX 10.1.1.474.2436 . doi : 10.1021/nn9018569. PMID  20131906. 
  83. ^ Jeffrey, Colin (11 de septiembre de 2014). "Creada la primera pantalla flexible basada en grafeno". Gizmag . Consultado el 26 de febrero de 2017 .
  84. ^ Lavars, Nick (7 de noviembre de 2016). "Es posible que haya más pop para los lectores electrónicos gracias a los coloridos globos de grafeno". newatlas.com . Consultado el 30 de abril de 2017 .
  85. ^ Wang, H.; Nezich, D.; Kong, J.; Palacios, T. (2009). "Multiplicadores de frecuencia de grafeno". Letras de dispositivos electrónicos IEEE . 30 (5): 547–49. Código Bib : 2009IEDL...30..547H. doi :10.1109/LED.2009.2016443. hdl : 1721.1/54736 . S2CID  9317247.
  86. ^ Cricchio, D.; Corso, PP; Fiordilino, E.; Orlando, G.; Pérsico, F. (2009). "Un paradigma del fullereno". J. Física. B . 42 (8): 085404. Código bibliográfico : 2009JPhB...42h5404C. doi :10.1088/0953-4075/42/8/085404. S2CID  123686408.
  87. ^ Chandler, David. "El grafeno podría dar lugar a chips más rápidos". phys.org . Consultado el 23 de marzo de 2022 .
  88. ^ Kusmartsev, FV; Wu, WM; Pierpoint, diputado; Yung, KC (2014). "Aplicación del grafeno en transistores y dispositivos optoelectrónicos". arXiv : 1406.0809 [cond-mat.mtrl-sci].
  89. ^ Petruk, O.; Szewczyk, R.; Ciuk, T.; et al. (2014). "Pruebas de sensibilidad y tensión de compensación en sensores de efecto Hall fabricados con grafeno". Avances recientes en automatización, robótica y técnicas de medición . Avances en Sistemas Inteligentes y Computación. vol. 267. Saltador. págs. 631–40. doi :10.1007/978-3-319-05353-0_60. ISBN 978-3-319-05352-3.
  90. ^ Dauber, enero; Sagade, Abhay A.; Oellers, Martín; Watanabe, Kenji; Taniguchi, Takashi; Neumaier, Daniel; Stampfer, Christoph; Ahn, Jong-Hyun; Byung Hee Hong; Pastorín, Giorgia; Özyilmaz, Barbaros (2015). "Sensores Hall ultrasensibles basados ​​en grafeno encapsulado en nitruro de boro hexagonal". Letras de Física Aplicada . 106 (19): 193501. arXiv : 1504.01625 . Código Bib : 2015ApPhL.106s3501D. doi : 10.1063/1.4919897. S2CID  118670440.
  91. ^ Mohanty, Nihar; Moore, David; Xu, Zhiping; Sreeprasad, TS; Nagaraja, Ashvin; Rodríguez, Alfredo A.; Baya, Vikas (2012). "Producción basada en nanotomía de nanoestructuras de grafeno transferibles y dispersables de forma y tamaño controlados". Comunicaciones de la naturaleza . 3 (5): 844. Código Bib : 2012NatCo...3..844M. doi : 10.1038/ncomms1834 . hdl : 2097/13871 . PMID  22588306.
  92. ^ Jinming, Cai; Ruffieux, Pascal; Jaafar, Rached; Bieri, Marco; Braun, Thomas; Blankenburg, Stephan; Muoth, Matías; Seitsonen, Ari P.; Saleh, Moussa; Feng, Xinliang; Mullen, Klaus; Fasel, romano (2010). "Fabricación ascendente atómicamente precisa de nanocintas de grafeno". Naturaleza . 466 (7305): 470–73. Código Bib :2010Natur.466..470C. doi : 10.1038/naturaleza09211. PMID  20651687. S2CID  4422290.
  93. ^ Wang, ZF; Shi, QW; Li, Q.; Wang, X.; Hou, JG; Zheng, H.; Yao, Yao; Chen, Jie (2007). "Dispositivo de puntos cuánticos de nanocintas de grafeno en forma de Z". Letras de Física Aplicada . 91 (5): 053109. arXiv : 0705.0023 . Código Bib : 2007ApPhL..91e3109W. doi : 10.1063/1.2761266. S2CID  119244435.
  94. ^ Fei, Huilong; Sí, Ruquan; Vosotros, Gonglan; Gong, Yongji; Peng, Zhiwei; Fan, Xiujun; Samuel, Errol LG; Ajayan, Pulickel M.; Gira, James M. (octubre de 2014). "Nanoplaquetas híbridas de grafeno / puntos cuánticos de grafeno dopados con boro y nitrógeno como electrocatalizadores eficientes para la reducción de oxígeno". ACS Nano . 8 (10): 10837–43. doi :10.1021/nn504637y. PMID  25251218.
  95. ^ ab Vasyl Skrypnychuk; et al. (4 de febrero de 2015). "Resumen de transporte de carga vertical mejorado en una película delgada semiconductora P3HT sobre grafeno de una sola capa". Materiales funcionales avanzados . 25 (5): 664–70. doi :10.1002/adfm.201403418. S2CID  97452466.
  96. ^ "El descubrimiento podría conducir a dispositivos electrónicos orgánicos basados ​​en grafeno más potentes". KurzweilAI. 23 de febrero de 2015 . Consultado el 25 de febrero de 2017 .
  97. ^ ab "El grafeno es prometedor para futuros procesadores espintrónicos de alta eficiencia | KurzweilAI". www.kurzweilai.net . 10 de abril de 2015 . Consultado el 12 de octubre de 2015 .
  98. ^ "¿Qué es el grafeno?". www.graphene-info.com . Consultado el 11 de octubre de 2018 .
  99. ^ "Productos Vorbeck RFID". vorbeck.com – Materiales Vorbeck . Consultado el 11 de octubre de 2018 .
  100. ^ Liu, Ming; Yin; Xiaobo; Ulín-Ávila; Erick; Geng; Baisong; Zengraf; Tomás; Ju; Largo; Wang; Feng; Zhang; Xiang (8 de mayo de 2011). "Un modulador óptico de banda ancha basado en grafeno". Naturaleza . 474 (7349): 64–67. Código Bib :2011Natur.474...64L. doi : 10.1038/naturaleza10067. PMID  21552277. S2CID  2260490.
  101. ^ Yang, Longzhi; Hu, Ting; Hao, Ran; Qiu, Chen; Xu, Chao; Yu, Hui; Xu, Yang; Jiang, Xiaoqing; Li, Yubo; Yang, Jianyi (2013). "Modulador de alto índice de extinción de bajo chirrido basado en guía de ondas de grafeno-silicio". Letras de Óptica . 38 (14): 2512–15. Código Bib : 2013OptL...38.2512Y. doi :10.1364/OL.38.002512. PMID  23939097.
  102. ^ Wang, Junxia; Xu, Yang; Chen, Hongsheng; Zhang, Baile (2012). "Hiperlentes dieléctricas ultravioleta con grafeno en capas y nitruro de boro". Revista de Química de Materiales . 22 (31): 15863. arXiv : 1205.4823 . Código Bib : 2012arXiv1205.4823W. doi :10.1039/C2JM32715E. hdl :10220/8791. S2CID  55316208.
  103. ^ Szondy, David (31 de enero de 2016). "Una lente óptica de grafeno de una milmillonésima de metro de espesor rompe el límite de difracción". newatlas.com . Consultado el 18 de febrero de 2017 .
  104. ^ Scott, Cameron (29 de marzo de 2014). "¿Lentes de contacto con visión infrarroja? El grafeno ultrafino abre las posibilidades". Centro de singularidad . Consultado el 6 de abril de 2014 .
  105. ^ Li, Xinming; Zhu, Miao; Du, Mingde; Lv, Zheng; Zhang, Li; Li, Yuanchang; Yang, Yao; Yang, hormigueo; Li, Xiao; Wang, Kunlin; Zhu, Hongwei; Colmillo, Ying (2016). "Fotodetector de heterounión de grafeno-silicio de alta detectividad". Pequeño . 12 (5): 595–601. doi :10.1002/smll.201502336. PMID  26643577.
  106. ^ Yu, Ting; Wang, Feng; Xu, Yang; Mamá, Lingling; Pi, Xiaodong; Yang, Deren (2016). "Grafeno acoplado con puntos cuánticos de silicio para fotodetectores de unión Schottky a granel de alto rendimiento basados ​​en silicio". Materiales avanzados . 28 (24): 4912–19. Código Bib : 2016AdM....28.4912Y. doi :10.1002/adma.201506140. PMID  27061073. S2CID  205267070.
  107. ^ Nair, RR; Wu, HA; Jayaram, PN; Grigorieva, IV; Geim, Alaska (2012). "Permeabilidad sin obstáculos de agua a través de membranas a base de grafeno herméticas a helio". Ciencia . 335 (6067): 442–44. arXiv : 1112.3488 . Código Bib : 2012 Ciencia... 335.. 442N. doi : 10.1126/ciencia.1211694. PMID  22282806. S2CID  15204080.
  108. ^ Miao, Xiaochang; Tongay, Sefaattin; Petterson, Maureen K.; Berke, Kara; Rinzler, Andrew G.; Appleton, Bill R.; Hebard, Arthur F. (10 de mayo de 2012). "Células solares de grafeno de alta eficiencia mediante dopaje químico". Nano Letras . 12 (6): 2745–2750. arXiv : 1209.0432 . Código Bib : 2012NanoL..12.2745M. doi :10.1021/nl204414u. ISSN  1530-6984. PMID  22554195. S2CID  7465895.
  109. ^ La investigación sugiere el potencial fotovoltaico del grafeno. Las propiedades recientemente observadas significan que el grafeno podría ser un convertidor altamente eficiente de luz en energía eléctrica, por Mike Orcutt, MIT . 1 de Marzo, 2013.
  110. ^ Zhu, Shou-En; Yuan, Shengjun; Janssen, GCAM (1 de octubre de 2014). "Transmitancia óptica de grafeno multicapa". EPL . 108 (1): 17007. arXiv : 1409.4664 . Código Bib : 2014EL....10817007Z. doi :10.1209/0295-5075/108/17007. S2CID  73626659.
  111. ^ ab Mukhopadhyay, Prithu (2013). Grafito, grafeno y sus nanocompuestos poliméricos . Boca Ratón, Florida: Grupo Taylor & Francis. págs. 202-13. ISBN 978-1-4398-2779-6.
  112. ^ "Fotovoltaica orgánica de grafeno: un material flexible de sólo unos pocos átomos de espesor puede ofrecer energía solar barata". Ciencia diaria . 24 de julio de 2010.
    Walker, Sohia (4 de agosto de 2010). "Uso de grafeno fotovoltaico como fuente alternativa de energía". Charlas informáticas .
  113. ^ inhabitat.com en cooperación con ICFO (Instituto de Ciencias Fotónicas) (3 de abril de 2013)
  114. ^ Li, Xinming; Zhu, Hongwei; Wang, Kunlin; Cao, Anyuan; Wei, Jinquan; Li, Chunyan; Jia, Yi; Li, Zhen; Li, Xiao; Wu, Dehai (9 de abril de 2010). "Células solares de unión Schottky de grafeno sobre silicio". Materiales avanzados . 22 (25): 2743–48. Código Bib : 2010AdM....22.2743L. doi :10.1002/adma.200904383. PMID  20379996. S2CID  16478297.
  115. ^ Li, Xinming; Xie, Dan; Parque, Hyesung; Zeng, Tingying Helen; Wang, Kunlin; Wei, Jinquan; Zhong, Minlin; Wu, Dehai; Kong, Jing; Zhu, Hongwei (19 de abril de 2013). "Comportamientos anómalos de conductores transparentes de grafeno en células solares de heterounión de grafeno-silicio". Materiales Energéticos Avanzados . 3 (8): 1029–34. doi : 10.1002/aenm.201300052 . S2CID  96014543.
    Li, Xinming; Xie, Dan; Parque, Hyesung; Zhu, Miao; Zeng, Tingying Helen; Wang, Kunlin; Wei, Jinquan; Wu, Dehai; Kong, Jing; Zhu, Hongwei (3 de enero de 2013). "Dopaje iónico de grafeno para células solares de heterounión de alta eficiencia". Nanoescala . 5 (5): 1945–48. Código Bib : 2013 Nanos...5.1945L. doi :10.1039/C2NR33795A. PMID  23358527.
  116. ^ Canción, Yi; Li, Xinming; MacKin, Charles; Zhang, Xu; Colmillo, Wenjing; Palacios, Tomás; Zhu, Hongwei; Kong, Jing (16 de febrero de 2015). "Papel del óxido interfacial en células solares de barrera Schottky de grafeno-silicio de alta eficiencia". Nano Letras . 15 (3): 2104–10. Código Bib : 2015NanoL..15.2104S. doi :10.1021/nl505011f. PMID  25685934.
  117. ^ Li, Xinming; Lv, Zheng; Zhu, Hongwei (30 de septiembre de 2015). "Células solares de heterounión de carbono/silicio: estado del arte y perspectivas". Materiales avanzados . 27 (42): 6549–74. Código Bib : 2015AdM....27.6549L. doi :10.1002/adma.201502999. PMID  26422457. S2CID  197291449.
  118. ^ "La célula solar basada en grafeno alcanza una eficiencia récord del 15,6 por ciento". Gizmag.com. 15 de enero de 2014 . Consultado el 23 de enero de 2014 .
    Wang, JTW; Bola, JM; Barea, EM; Abate, A.; Alexander-Webber, JA; Huang, J.; Saliba, M.; Mora-Sero, IN; Bisquert, J.; Snaith, HJ; Nicolás, RJ (2013). "Capas de recolección de electrones procesadas a baja temperatura de nanocompuestos de grafeno / TiO2 en células solares de perovskita de película delgada". Nano Letras . 14 (2): 724–30. Código Bib : 2014NanoL..14..724W. doi :10.1021/nl403997a. PMID  24341922. S2CID  1205886.
  119. ^ Jeffrey, Colin (11 de septiembre de 2015). "Células solares de perovskita / grafeno semitransparentes de alta eficiencia creadas a bajo costo". www.gizmag.com . Consultado el 13 de octubre de 2015 .
  120. ^ abc "Se descubrió que los protones atraviesan el grafeno, lo que genera esperanzas de células de combustible eficientes". KurzweilAI . 1 de diciembre de 2014 . Consultado el 25 de febrero de 2017 .
  121. ^ Holmes, Stuart M.; Balakrishnan, Prabhuraj; Kalangi, Vasu. S.; Zhang, Xiang; Lozada-Hidalgo, Marcelo; Ajayan, Pulickel M.; Nair, Rahul R. (noviembre de 2016). "Los cristales 2D mejoran significativamente el rendimiento de una pila de combustible en funcionamiento" (PDF) . Materiales Energéticos Avanzados . 7 (5): 1601216. doi :10.1002/aenm.201601216. S2CID  96454279.
  122. ^ Hu, S.; Lozada-Hidalgo, M.; Wang, FC; Mishchenko, A.; Schedin, F.; Nair, RR; Hill, EW; Boukhvalov, DW; Katsnelson, Michigan; Dryfe, CRUDO; Grigorieva, IV; Wu, HA; Geim, AK (26 de noviembre de 2014). "Transporte de protones a través de cristales de un átomo de espesor". Naturaleza . 516 (7530): 227–30. arXiv : 1410.8724 . Código Bib :2014Natur.516..227H. doi : 10.1038/naturaleza14015. PMID  25470058. S2CID  4455321.
  123. ^ "El grafeno imperfecto puede conducir a una carga rápida de baterías para vehículos". Kurzweil . 17 de marzo de 2015 . Consultado el 26 de febrero de 2017 .
  124. ^ Achtyl, Jennifer L.; Unocic, Raymond R.; Xu, Lijun; Cai, Yu; Raju, Muralikrishna; Zhang, Weiwei; Sacci, Robert L.; Vlassiouk, Ivan V.; Fulvio, Pasquale F.; Ganesh, Panchapakesan; Wesolowski, David J.; Dai, Sheng; Duin, Adri CT furgoneta; Neurock, Mateo; Geiger, Franz M. (17 de marzo de 2015). "Transferencia acuosa de protones a través de grafeno monocapa". Comunicaciones de la naturaleza . 6 : 6539. arXiv : 1411.1034 . Código Bib : 2015NatCo...6.6539A. doi : 10.1038/ncomms7539. PMC 4382684 . PMID  25781149. 
  125. ^ Singh, Chanderpratap; S., Nikhil; Jana, Anwesha; Mishra, Ashish Kumar; Pablo, Amit (2016). "Conducción de protones a través de grafeno de pocas capas funcionalizado con oxígeno". Comunicaciones Químicas . 52 (85): 12661–64. doi :10.1039/c6cc07231c. PMID  27722614.
  126. ^ "Cosas interesantes". El economista . 1 de agosto de 2015. ISSN  0013-0613 . Consultado el 11 de octubre de 2015 .
  127. ^ Wood, Chris (2 de junio de 2015). "Recubrir los condensadores con grafeno podría aumentar la eficiencia de las centrales eléctricas". www.gizmag.com . Consultado el 14 de octubre de 2015 .
  128. ^ Stoller, Meryl D.; Parque, Sungjin; Zhu, Yanwu; An, Jinho; Ruoff, Rodney S. (2008). "Ultracondensadores basados ​​en grafeno" (PDF) . Nano Lett . 8 (10): 3498–502. Código Bib : 2008NanoL...8.3498S. doi :10.1021/nl802558y. PMID  18788793. Archivado desde el original (PDF) el 20 de marzo de 2013.
  129. ^ Malasarn, Davin (19 de febrero de 2013). "Investigadores de UCLA desarrollan una nueva técnica para ampliar la producción de microsupercondensadores de grafeno / UCLA Newsroom". Sala de redacción.ucla.edu.
  130. ^ Williams, Mike (14 de enero de 2015). "Grafeno" super "inducido por láser para electrónica". Revista I+D . Consultado el 20 de febrero de 2015 .
  131. ^ "Los supercondensadores de grafeno 3D flexibles pueden alimentar dispositivos portátiles y portátiles". Kurzweil Acelerando la Inteligencia . 9 de febrero de 2015 . Consultado el 25 de febrero de 2017 .
  132. ^ Mason, Shaun (1 de abril de 2015). "Supercondensadores híbridos de carga rápida". I+D . Consultado el 1 de abril de 2015 .
  133. ^ Maher F. El-Kady; Melanie Ihns; Mengping Li; Jee Youn Hwang; Mir F. Mousavi; Lindsay Chaney; Andrew T. Lech; Richard B. Kaner (4 de marzo de 2015). "Ingeniería de supercondensadores y microsupercondensadores híbridos tridimensionales para almacenamiento de energía integrado de alto rendimiento". PNAS . 112 (14): 4233–38. Código Bib : 2015PNAS..112.4233E. doi : 10.1073/pnas.1420398112 . PMC 4394298 . PMID  25831542. 
  134. ^ "Los dispositivos portátiles y los vehículos eléctricos pueden beneficiarse del grafeno con infusión de boro | KurzweilAI". www.kurzweilai.net . 19 de mayo de 2015 . Consultado el 14 de octubre de 2015 .
  135. ^ Peng, Zhiwei; Sí, Ruquan; Mann, Jason A.; Zakhidov, Dante; Li, Yilun; Smalley, Preston R.; Lin, Jian; Gira, James M. (19 de mayo de 2015). "Microsupercondensadores de grafeno inducidos por láser dopados con boro flexibles". ACS Nano . 9 (6): 5868–75. doi :10.1021/acsnano.5b00436. PMID  25978090.
  136. ^ Johnson, Dexter (21 de marzo de 2012). "Los ánodos de grafeno-silicio para baterías de iones de litio se comercializan: espectro IEEE". Espectro.ieee.org.
    "XGS presenta nuevos materiales de ánodos de silicio-grafeno para baterías de iones de litio". Phys.org . Consultado el 26 de febrero de 2014 .
  137. ^ David, L.; Bhandavat, R.; Kulkarni, G.; Pahwa, S.; Zhong, Z.; Singh, G. (2013). "Síntesis de películas de grafeno mediante calentamiento rápido y enfriamiento a presiones ambientales y su caracterización electroquímica". Interfaces y materiales aplicados de ACS . 5 (3): 546–52. doi :10.1021/am301782h. PMID  23268553.
    Radhakrishnan, Gouri; Cardema, Joanna D.; Adams, Paul M.; Kim, Hyun I.; Foran, Brendan (2012). "Fabricación y caracterización electroquímica de ánodos de grafeno monocapa y multicapa para baterías de iones de litio". Revista de la Sociedad Electroquímica . 159 (6): A752–61. doi : 10.1149/2.052206jes .
  138. ^ Yao, F.; Güneş, F.; Ta, cuartel general; Lee, SM; Chae, SJ; Sheem, KY; Cojocaru, CS; Xie, SS; Lee, YH (2012). "Mecanismo de difusión de iones de litio a través del plano basal de grafeno en capas". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 134 (20): 8646–54. CiteSeerX 10.1.1.400.2791 . doi :10.1021/ja301586m. PMID  22545779. S2CID  1680453. 
  139. ^ Johnson, Dexter (17 de enero de 2013). "Proceso más rápido y económico para el grafeno en baterías de iones de litio". Spectrum.ieee.org – Espectro IEEE.
  140. ^ ab 5 formas en que el grafeno cambiará los dispositivos para siempre, computadora portátil, 14 de abril de 2014, Michael Andronico
  141. ^ "Los agujeros cargados en el grafeno aumentan la capacidad de almacenamiento de energía | KurzweilAI". www.kurzweilai.net . 23 de abril de 2015 . Consultado el 14 de octubre de 2015 .
  142. ^ Narayanan, R.; Yamada, H.; Karakaya, M.; Podila, R.; Rao, AM; Bandaru, PR (2 de abril de 2015). "Modulación de las capacitancias electrostática y cuántica de grafenos de pocas capas mediante procesamiento de plasma". Nano Letras . 15 (5): 3067–72. Código Bib : 2015NanoL..15.3067N. doi :10.1021/acs.nanolett.5b00055. PMID  25826121.
  143. ^ Negro, Douglas (6 de diciembre de 2016). "Huawei impulsa las baterías con tecnología de iones de litio reforzada con grafeno". Comprobación de cuaderno . Consultado el 25 de julio de 2020 .
  144. ^ "Huawei logra un gran avance en baterías de iones de litio de alta temperatura asistidas por grafeno - centro de prensa de Huawei". Huawei . 6 de diciembre de 2016 . Consultado el 25 de julio de 2020 .
  145. ^ Lynch, Gerald (6 de diciembre de 2016). "El próximo avance en baterías de Huawei es una ganancia impulsada por grafeno". TecnologíaRadar . Consultado el 25 de julio de 2020 .
  146. ^ Steinhogl, Werner (23 de agosto de 2002). "Resistividad y conductividad eléctrica". Revisión física B.
  147. ^ Kim, Sang Jin (2018). "Cables ultrafuertes con núcleo y cubierta de cobre y grafeno para cables eléctricos de alto rendimiento". ACS Nano . 12 (3): 2803–2808. doi :10.1021/acsnano.8b00043. PMID  29510020.
  148. ^ Subramaniam, Chandramouli (23 de julio de 2013). "Aumento de cien veces en la capacidad de carga actual en un compuesto de nanotubos de carbono y cobre". Comunicaciones de la naturaleza . 4 : 2202. Código Bib : 2013NatCo...4.2202S. doi : 10.1038/ncomms3202. PMC 3759037 . PMID  23877359. 
  149. ^ Kashani, Hamzeh (22 de octubre de 2021). "Un alambre de cobre y grafeno axialmente continuo para transmisión de alta potencia: mecanismos y caracterización termoeléctrica". Materiales avanzados . 33 (51): e2104208. Código Bib : 2021AdM....3304208K. doi :10.1002/adma.202104208. PMID  34677890. S2CID  239457003.
  150. ^ Wang, Kun; Cheng, cerrando; Hu, Qingmei; Yu, Feng; Cheng, Yi; Huang, Kewen; Yuan, Hao; Jiang, junio; Li, Wenjuan; Li, Junliang; Xu, Shichen; Yin, Jianbo; Qi, Yue; Liu, Zhongfan (2022). "Cable de Cu vertical recubierto de grafeno para una mayor tolerancia a la alta densidad de corriente en la transmisión de energía". Nanoinvestigación . 15 (11): 9727–9733. doi :10.1007/s12274-021-3953-3. S2CID  244484558.
  151. ^ "Biosensores de grafeno". Grafenoa . Consultado el 9 de agosto de 2017 .
  152. ^ Xu, Yang; Guo, Zhendong; Chen, Huabin; Yuan, tú; Lou, Jiechao; Lin, Xiao; Gao, Haiyuan; Chen, Hongsheng; Yu, Bin (2011). "Sensores de presión en plano y túneles basados ​​en heteroestructuras de grafeno / nitruro de boro hexagonal". Letras de Física Aplicada . 99 (13): 133109. Código bibliográfico : 2011ApPhL..99m3109X. doi : 10.1063/1.3643899.
  153. ^ Coxworth, Ben (9 de diciembre de 2016). "Silly Putty mejora con una pizca de grafeno". newatlas.com . Consultado el 30 de abril de 2017 .
  154. ^ Yan, Sheping; Xu, Yang; Jin, Zhonghe; Wang, Yuelin (2010). "Efectos de compresión cuántica del grafeno monocapa NEMS". Actas de la conferencia AIP : 785–86. doi : 10.1063/1.3666611.
  155. ^ Dan, ladrando; Lu, Ye; Kybert, Nicolás J.; Luo, Zhengtang; Johnson, AT Charlie (abril de 2009). "Respuesta intrínseca de los sensores de vapor de grafeno". Nano Letras . 9 (4): 1472–75. arXiv : 0811.3091 . Código Bib : 2009NanoL...9.1472D. doi : 10.1021/nl8033637. PMID  19267449. S2CID  23190568.
  156. ^ Schedin, F.; Geim, Alaska; Morózov, SV; Hill, EW; Blake, P.; Katsnelson, Michigan; Novoselov, KS (2007). "Detección de moléculas de gas individuales adsorbidas en grafeno". Materiales de la naturaleza . 6 (9): 652–55. arXiv : cond-mat/0610809 . Código bibliográfico : 2007NatMa...6..652S. doi :10.1038/nmat1967. PMID  17660825. S2CID  3518448.
  157. ^ "Straintronics: los ingenieros de Stanford crean grafeno piezoeléctrico". Universidad Stanford. 3 de abril de 2012.
    Ong, M.; Caña, Evan J. (2012). "Piezoelectricidad diseñada en grafeno". ACS Nano . 6 (2): 1387–94. doi :10.1021/nn204198g. PMID  22196055. S2CID  5241366.
  158. ^ Li, Xinming; Yang, hormigueo; Yang, Yao; Zhu, Jia; Li, Li; Alam, Fakhr E.; Li, Xiao; Wang, Kunlin; Cheng, Huanyu; Lin, Cheng-Te; Colmillo, Ying; Zhu, Hongwei (2016). "Películas de grafeno ultrafinas de gran superficie mediante autoensamblaje Marangoni de un solo paso para aplicaciones de detección de tensión altamente sensibles". Materiales funcionales avanzados . 26 (9): 1322–29. doi :10.1002/adfm.201504717. S2CID  101739465.
  159. ^ Boland, CS; Khan, U.; Backes, C.; O'Neill, A.; McCauley, J.; Duane, S.; Shanker, R.; Liu, Y.; Jurewicz, I.; Dalton, AB; Coleman, JN (2014). "Sensores de movimiento corporal sensibles, de alta tensión y alta velocidad basados ​​en compuestos de grafeno y caucho". ACS Nano . 8 (9): 8819–30. doi : 10.1021/nn503454h . hdl : 2262/73940 . PMID  25100211.
  160. ^ Sedgemore, Francis (29 de junio de 2015). "Bosch anuncia un gran avance en la tecnología de sensores de grafeno". I+D . Consultado el 26 de septiembre de 2015 .
  161. ^ Cohen-Tanugi, David; Grossman, Jeffrey C. (2012). "Desalación de agua a través de grafeno nanoporoso". Nano Letras . 12 (7): 3602–08. Código Bib : 2012NanoL..12.3602C. doi :10.1021/nl3012853. PMID  22668008.
  162. ^ Irving, Michael (5 de agosto de 2021). "La espuma de grafeno cargada actúa como un" imán de uranio "para la purificación del agua". Nuevo Atlas . Consultado el 9 de agosto de 2021 .
  163. ^ Choi, Kyoungjun; et al. (2015). "Tasa de transmisión de vapor de agua reducida de películas de barrera de gas grafeno para transistores de efecto de campo orgánicos flexibles". ACS Nano . 9 (6): 5818–24. doi :10.1021/acsnano.5b01161. PMID  25988910.
  164. ^ Sagade, Abhay; et al. (2017). "Nanolaminados a base de grafeno como barreras de permeación ultraalta". Materiales y aplicaciones 2D de npj . 1 : 35. doi : 10.1038/s41699-017-0037-z .
  165. ^ "Una capa de grafeno mantiene eternos los colores de las obras de arte". Naturaleza . 595 (7867): 335. 7 de julio de 2021. Bibcode :2021Natur.595R.335.. doi :10.1038/d41586-021-01854-7. S2CID  235778557.
  166. ^ Kotsidi, M.; Gorgólis, G.; Pastore Carbone, MG; Anagnostopoulos, G.; Paterakis, G.; Poggi, G.; Manikas, A.; Trakakis, G.; Baglioni, P.; Galiotis, C. (1 de julio de 2021). "Evitar la decoloración del color en obras de arte con velos de grafeno". Nanotecnología de la naturaleza . 16 (9): 1004-1010. Código Bib : 2021NatNa..16.1004K. doi :10.1038/s41565-021-00934-z. ISSN  1748-3395. PMID  34211165. S2CID  235701616.
  167. ^ Coxworth, Ben (27 de enero de 2016). "Una pizca de grafeno podría mantener las alas de los aviones libres de hielo". newatlas.com . Consultado el 18 de febrero de 2017 .
  168. ^ La investigación desbloquea el potencial del supercompuesto, Phys.org, 22 de octubre de 2014, David Stacey
  169. ^ Williams, Mike (21 de octubre de 2015). "Átomos de cobalto sobre grafeno, una combinación poderosa" . Consultado el 29 de abril de 2017 .
  170. ^ Fei, Huilong; Dong, Juncai; Arellano-Jiménez, M. Josefina; Vosotros, Gonglan; Dong Kim, Nam; Samuel, Errol LG; Peng, Zhiwei; Zhu, Zhuan; Qin, Fan; Bao, Jiming; Yacamán, Miguel José; Ajayan, Pulickel M.; Chen, Dongliang; Gira, James M. (21 de octubre de 2015). "Cobalto atómico sobre grafeno dopado con nitrógeno para la generación de hidrógeno". Comunicaciones de la naturaleza . 6 (1): 8668. Código bibliográfico : 2015NatCo...6.8668F. doi :10.1038/ncomms9668. PMC 4639894 . PMID  26487368. 
  171. ^ Kramm, Ulrike I .; Herrmann-Geppert, Iris; Behrends, enero; Labios, Klaus; Fiechter, Sebastián; Bogdanoff, Peter (4 de enero de 2016). "De una manera fácil de preparar carbono dopado con nitrógeno metálico con presencia exclusiva de sitios de tipo MeN4 activos para la ORR". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 138 (2): 635–40. doi :10.1021/jacs.5b11015. PMID  26651534.
  172. ^ Yu, W.; Xie, H.; Wang, X.; Wang, X. (2011). "Mejora significativa de la conductividad térmica de nanofluidos que contienen nanohojas de grafeno". Letras de Física A. 375 (10): 1323–28. Código bibliográfico : 2011PhLA..375.1323Y. doi :10.1016/j.physleta.2011.01.040.
  173. ^ El grafeno demuestra ser un lubricante duradero, Phys.org, 14 de octubre de 2014, Jared Sagoff
  174. ^ abc Dodson, Brian (3 de febrero de 2014). "Las nanoantenas basadas en grafeno pueden permitir la cooperación de enjambres de polvo inteligentes". Gizmag.com . Consultado el 6 de abril de 2014 .
  175. ^ ab "Las antenas ópticas atrapan y controlan la luz con la ayuda de grafeno". 23 de mayo de 2014.
  176. ^ ab Ren, Xingang; Sha, Wei EI; Choy, Wallace CH (2013). "Sintonización de las respuestas ópticas de nanoantenas dipolo metálico utilizando grafeno". Óptica Express . 21 (26): 31824–29. Código Bib : 2013OExpr..2131824R. doi :10.1364/OE.21.031824. hdl : 10722/202884 . PMID  24514777.
  177. ^ Zeng, S.; et al. (2015). "Arquitecturas de metasuperficies de grafeno-oro para biodetección plasmónica ultrasensible" (PDF) . Materiales avanzados . 27 (40): 1–7. Código Bib : 2015AdM....27.6163Z. doi :10.1002/adma.201501754. hdl : 20.500.12210/45908. PMID  26349431. S2CID  205261271.
  178. ^ Chen, J.; Badioli, M.; Alonso-González, P.; Thongrattanasiri, S.; Huth, F.; Osmond, J.; Spasenović, M.; Centeno, A.; Pesquera, A.; Godignon, P.; Zurutuza Elorza, A.; Cámara, N.; De Abajo, FJGA; Hillenbrand, R.; Koppens, FHL (2012). "Nanoimagen óptica de plasmones de grafeno sintonizables por puerta". Naturaleza . 487 (7405): 77–81. arXiv : 1202.4996 . Código Bib :2012Natur.487...77C. doi : 10.1038/naturaleza11254. PMID  22722861. S2CID  4431470.
  179. ^ Fei, Z.; Rodin, AS; Andreev, GO; Bao, W.; McLeod, AS; Wagner, M.; Zhang, LM; Zhao, Z.; Thiemens, M.; Domínguez, G.; Fogler, MM; Neto, AHC; Lau, CN; Keilmann, F.; Basov, DN (2012). "Ajuste de puerta de plasmones de grafeno revelado por nanoimágenes infrarrojas". Naturaleza . 487 (7405): 82–85. arXiv : 1202.4993 . Código Bib :2012Natur.487...82F. doi : 10.1038/naturaleza11253. PMID  22722866. S2CID  4348703.
  180. ^ Yan, H.; Bajo, T.; Zhu, W.; Wu, Y.; Freitag, M.; Li, X.; Guinea, F.; Avouris, P.; Xia, F. (2013). "Vías de amortiguación de plasmones de infrarrojo medio en nanoestructuras de grafeno". Fotónica de la naturaleza . 7 (5): 394–99. arXiv : 1209.1984 . Código Bib : 2013NaPho...7..394Y. doi :10.1038/nphoton.2013.57. S2CID  119225015.
  181. ^ Bajo, T.; Avouris, P. (2014). "Plasmónica de grafeno para aplicaciones de terahercios a infrarrojo medio". ACS Nano . 8 (2): 1086–101. arXiv : 1403.2799 . Código Bib : 2014arXiv1403.2799L. doi :10.1021/nn406627u. PMID  24484181. S2CID  8151572.
  182. ^ Rodrigo, D.; Limaj, O.; Janner, D.; Etezadi, D.; García de Abajo, FJ; Pruneri, V.; Altug, H. (2015). "Biodetección plasmónica de infrarrojo medio con grafeno". Ciencia . 349 (6244): 165–68. arXiv : 1506.06800 . Código Bib : 2015 Ciencia... 349..165R. doi : 10.1126/ciencia.aab2051. PMID  26160941. S2CID  206637774.
  183. ^ Awad, Ehab (21 de junio de 2022). "Metamaterial de grafeno integrado en Bundt Optenna para una absorción mejorada de infrarrojos de banda ultraancha". Nanomateriales . MDPI. 12 (13): 2131. doi : 10.3390/nano12132131 . PMC 9268047 . PMID  35807966. 
  184. ^ "Se descubrió que el grafeno absorbe eficientemente las ondas de radio". KurzweilAI . Consultado el 26 de febrero de 2014 .
  185. ^ Wu, B.; Tuncer, HM; Naeem, M.; Yang, B.; Cole, MT; Milne, Wisconsin; Hao, Y. (2014). "Demostración experimental de un absorbente de ondas milimétricas de grafeno transparente con un ancho de banda fraccional del 28% a 140 GHz". Informes científicos . 4 : 4130. Código Bib : 2014NatSR...4E4130W. doi :10.1038/srep04130. PMC 3928574 . PMID  24549254. 
  186. ^ Ekiz, OO; Urel, M; et al. (2011). "Reducción y oxidación eléctrica reversible de óxido de grafeno". ACS Nano . 5 (4): 2475–82. doi :10.1021/nn1014215. hdl : 11693/13319 . PMID  21391707.
    Ekiz, OO; Urel, M; et al. (2011). "Información de respaldo para la reducción y oxidación eléctrica reversible del óxido de grafeno". ACS Nano . 5 (4): 2475–82. doi :10.1021/nn1014215. hdl : 11693/13319 . PMID  21391707.
  187. ^ Nair, RR; Blake, P.; Grigorenko, AN; Novoselov, KS; Stand, TJ; Stauber, T.; Peres, RMN; Geim, Alaska (2008). "La constante de estructura fina define la transparencia visual del grafeno". Ciencia . 320 (5881): 1308. arXiv : 0803.3718 . Código Bib : 2008 Ciencia... 320.1308N. doi : 10.1126/ciencia.1156965. PMID  18388259. S2CID  3024573.
  188. ^ Eigler, S. (2009). "Un nuevo parámetro basado en grafeno para caracterizar materiales conductores transparentes". Carbono . 47 (12): 2936–39. doi :10.1016/j.carbon.2009.06.047.
  189. ^ Blain, Loz (18 de junio de 2021). "El aislante acústico más ligero del mundo podría reducir radicalmente el ruido de los motores a reacción". Nuevo Atlas . Consultado el 18 de junio de 2021 .
  190. ^ Rapisarda, Mario; Malfense Fierro, Gian-Piero; Meo, Michele (19 de mayo de 2021). "Aerogel ultraligero de óxido de grafeno / alcohol polivinílico para propiedades acústicas sintonizables y de banda ancha". Informes científicos . 11 (1): 10572. Código bibliográfico : 2021NatSR..1110572R. doi :10.1038/s41598-021-90101-0. ISSN  2045-2322. PMC 8134629 . PMID  34011944. 
  191. ^ "El primer altavoz de grafeno del mundo ya es superior al Sennheiser MX400". Gizmag.com. 16 de abril de 2014 . Consultado el 24 de abril de 2014 ., artículo completo en arxiv.org
  192. ^ Qin Zhoua; Jinglin Zhenga; Seita Onishi; MF Crommiea; Alex K. Zettl (21 de julio de 2015). «Micrófono electrostático de grafeno y radio ultrasónica» (PDF) . PNAS . 112 (29): 8942–46. Código Bib : 2015PNAS..112.8942Z. doi : 10.1073/pnas.1505800112 . PMC 4517232 . PMID  26150483. 
  193. ^ "Charla acústica". El economista . 11 de julio de 2015 . Consultado el 23 de marzo de 2022 .
  194. ^ Lalwani, G; Henslee, AM; Farshid, B; Lin, L; Kasper, FK; Qin, YX; Mikos, AG; Sitharaman, B (2013). "Nanocompuestos poliméricos biodegradables reforzados con nanoestructura bidimensional para la ingeniería de tejido óseo". Biomacromoléculas . 14 (3): 900–09. doi :10.1021/bm301995s. PMC 3601907 . PMID  23405887. 
  195. ^ Lavars, Nick (26 de mayo de 2021). "La primera losa de hormigón mejorada con grafeno del mundo se vertió en Inglaterra". Nuevo Atlas . Consultado el 26 de mayo de 2021 .
  196. ^ Liang, Qizhen; Yao, Xuxia; Wang, Wei; Liu, Yan; Wong, Ching Ping (2011). "Una arquitectura de grafeno multicapa funcionalizada alineada verticalmente tridimensional: un enfoque para materiales de interfaz térmica a base de grafeno". ACS Nano . 5 (3): 2392–2401. doi :10.1021/nn200181e. PMID  21384860.
  197. ^ Amini, Shaahin; Garay, Javier; Liu, Guanxiong; Balandin, Alejandro A.; Abbaschian, Reza (2010). "Crecimiento de películas de grafeno de gran superficie a partir de metales fundidos de carbono". Revista de Física Aplicada . 108 (9): 094321–. arXiv : 1011.4081 . Código Bib : 2010JAP...108i4321A. doi : 10.1063/1.3498815. S2CID  17739020.
  198. ^ Nealon, Sean (12 de marzo de 2014). "El sándwich de grafeno y cobre puede mejorar y encoger los componentes electrónicos". Rdmag.com . Consultado el 6 de abril de 2014 .
  199. ^ "Uso de película a base de grafeno para enfriar eficientemente dispositivos electrónicos | KurzweilAI". www.kurzweilai.net . 13 de julio de 2015 . Consultado el 26 de septiembre de 2015 .
  200. ^ Galatzer-Levy, Jeanne (17 de junio de 2015). "Resuelto el enigma de la transferencia de calor del grafeno". I+D . Consultado el 26 de septiembre de 2015 .