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Una l\u00e1mina de carbono de un \u00e1tomo de espesor, mejor conocida como grafeno, puede dividir el hidr\u00f3geno cien veces m\u00e1s eficientemente que los mejores catalizadores gracias a extra\u00f1as nano-crestas.<\/p>\n
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Gracias a las peque\u00f1as ondas en su superficie, el grafeno puede dividir el hidr\u00f3geno cien veces mejor que cualquier catalizador qu\u00edmico conocido. Este grafeno acanalado podr\u00eda usarse para desarrollar celdas de combustible de hidr\u00f3geno m\u00e1s efectivas y hacer que los procesos industriales sean m\u00e1s eficientes.<\/p>\n
El grafeno es una capa de carbono de un \u00e1tomo de espesor. Es esencialmente una rebanada de grafito. Debido a los fuertes enlaces mutuos de carbono, el grafito es una sustancia extremadamente no reactiva.<\/p>\n
\t\t\t\tLEA TAMBI\u00c9N<\/p>\n
\t\t\t\t\t“El t\u00fanel de viento era la pieza del rompecabezas que le faltaba al ganador del Tour Jonas Vingegaard”
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\t\t\t\t\tEl profesor flamenco Bert Blocken jug\u00f3 un papel en la victoria de Jonas Vingegaard en el Tour de Francia. Desde 2017 es aerody…\n\t\t\t\t<\/p>\n<\/p><\/div>\n
El f\u00edsico holand\u00e9s-brit\u00e1nico andres gema<\/a> de la Universidad de Manchester y sus colegas tienen, sin embargo descubre que el grafeno<\/a>, a pesar de sus fuertes enlaces, es qu\u00edmicamente incre\u00edblemente reactivo. Esto se debe a que el material nunca es completamente plano. Tiene peque\u00f1as ondulaciones llamadas nanoripples o nanoripples. Esto permite que el grafeno divida el hidr\u00f3geno con la misma eficacia que los mejores catalizadores que tenemos hoy.<\/p>\n Para demostrar esto, los investigadores produjeron grafeno con la menor cantidad de defectos posible. Esto es necesario para excluir que la actividad qu\u00edmica sea causada por algo distinto a las crestas. Luego estiraron una l\u00e1mina de grafeno sobre la parte superior de un recipiente microsc\u00f3pico lleno de mol\u00e9culas de hidr\u00f3geno, cada una de las cuales constaba de dos \u00e1tomos de hidr\u00f3geno.<\/p>\n El grafeno dividi\u00f3 las mol\u00e9culas de hidr\u00f3geno en \u00e1tomos individuales. Se amontonaron en el cuenco. Los \u00e1tomos sueltos hicieron que la presi\u00f3n aumentara y que el grafeno sobresaliera. Los investigadores midieron el grado de protuberancia para calcular qu\u00e9 tan bien el grafeno convierte las mol\u00e9culas de hidr\u00f3geno en \u00e1tomos de hidr\u00f3geno.<\/p>\n Descubrieron que la capacidad por gramo de grafeno para dividir el hidr\u00f3geno era al menos cien veces mejor que los catalizadores de uso com\u00fan como el cobre o la magnesia. Sin embargo, si compara la eficiencia de los catalizadores en relaci\u00f3n con su \u00e1rea de superficie, el cobre sale ligeramente mejor que el grafeno.<\/p>\n Geim y sus colegas tambi\u00e9n compararon una l\u00e1mina de grafeno casi perfectamente plana con una l\u00e1mina sobre una superficie de silicio con nanonervaduras. Vieron que solo la superficie con las nanoondas parec\u00eda dividir el hidr\u00f3geno.<\/p>\n Seg\u00fan Geim, el poder de las crestas podr\u00eda extenderse m\u00e1s all\u00e1 de su capacidad para hacer que el grafeno divida el hidr\u00f3geno de manera m\u00e1s eficiente. Tambi\u00e9n podr\u00eda significar algo para otras reacciones qu\u00edmicas y para otros materiales planos. \u201cLos cient\u00edficos vemos los materiales bidimensionales como formas hermosas y planas. Pero las ondas sacan a relucir una nueva propiedad en estos materiales\u201d, dice Geim.<\/p>\n Nacido en Rusia, el f\u00edsico holand\u00e9s-brit\u00e1nico Andre Geim es la \u00fanica persona en la historia en ganar tanto el Premio Nobel como el Premio Ig Nobel. En 2010, junto con su estudiante de doctorado Konstantin Novoselov, gan\u00f3 el Premio Nobel de F\u00edsica por su investigaci\u00f3n pionera en el grafeno. Diez a\u00f1os antes ya hab\u00eda ganado la contrapartida l\u00fadica del premio a la levitando una rana<\/a>. Geim siente algo por los animales de todos modos: en 2001 convirti\u00f3 a su h\u00e1mster Tisha en coautor de un publicaci\u00f3n cient\u00edfica<\/a>.<\/p>\n Aunque ha habido indicios de que el grafeno podr\u00eda ser un buen catalizador, esta investigaci\u00f3n muestra claramente que las crestas son la causa, dice el nanotecn\u00f3logo. Andr\u00e9s Ferrari<\/a> de la Universidad de Cambridge. “Estas mediciones directas parecen probar lo que hasta ahora ha sido una intuici\u00f3n o una conclusi\u00f3n incompletamente probada”.<\/p>\n \u201cLa mayor\u00eda de las reacciones qu\u00edmicas industriales son impulsadas por cat\u00e1lisis, por lo que si producimos catalizadores basados \u200b\u200ben carbono puro, que son muy, muy activos, como argumentan los investigadores en este art\u00edculo, podr\u00edan cambiar muchos procesos industriales\u201d, dice el qu\u00edmico. Andr\u00e9s Khlobystov<\/a> de la Universidad de Nottingham. La divisi\u00f3n del hidr\u00f3geno, que tiene lugar en las celdas de combustible de hidr\u00f3geno para producir electricidad limpia, es solo un ejemplo.<\/p>\n El grafeno tambi\u00e9n podr\u00eda ser una opci\u00f3n mucho m\u00e1s sostenible que los catalizadores actuales, que a menudo consisten en metales raros, dice Khlobystov. Y si incrustas algunos de esos metales en l\u00e1minas de grafeno, podr\u00edan hacer su trabajo a\u00fan mejor, sugiere. Sin embargo, la producci\u00f3n del grafeno puro utilizado en estos experimentos es actualmente mucho m\u00e1s cara que la de los catalizadores met\u00e1licos convencionales, dice Khlobystov.<\/p>\n<\/p><\/div>\nAbultado<\/h2>\n
Nervaduras<\/h2>\n
Catalizador m\u00e1s duradero<\/h2>\n