El grafeno y el grafino.

El Grafeno:
El grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor. Es muy ligero, una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos.
El grafeno es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano (como panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazadosMediante la hibridación sp2 se explican mejor los ángulos de enlace, a 120°, de la estructura hexagonal del grafeno. Como cada uno de los carbonos contiene cuatro electrones de valencia en el estado hibridado, tres de esos electrones se alojan en los híbridos sp2, y forman el esqueleto de enlaces covalentes simples de la estructura.El electrón sobrante se aloja en un orbital atómico de tipo «p» perpendicular al plano de los híbridos. El solapamiento lateral de dichos orbitales da lugar a formación de orbitales de tipo π. Algunas de estas combinaciones propician un gigantesco orbital molecular deslocalizado entre todos los átomos de carbono que constituyen la capa de grafeno.En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono-carbono es de aproximadamente 1,42 Å (ångstroms). Es el componente estructural básico de todos los demás elementos grafíticos, incluidos el propio grafito, los nanotubos de carbono y los fullerenos.
A esta estructura también se le puede considerar una molécula aromática extremadamente extensa en las dos direcciones espaciales. Es decir, sería el caso límite de una familia de moléculas planas de hidrocarburos aromáticos policíclicos denominada grafenos.

El Grafino:

El grafeno, apoderado durante mucho tiempo como el «material milagroso», podría perder su trono en el campo de la electrónica. En un trabajo publicado en la revista «Physical Review Letters», un grupo de investigadores de la Universidad de Erlangen-Nuremberg (Alemania) demostró que el nuevo material, conocido como grafino, es capaz de conducir los electrones a gran velocidad, pero en una única dirección. Esta propiedad podría aprovecharse para diseñar transistores y otros componentes electrónicos mucho más rápidos que los actuales. Ambos materiales consisten en una lámina plana de átomos de carbono unidos por enlaces. En el caso del grafeno, los enlaces son sencillos o dobles, mientras que en el grafino son dobles o triples, lo que permite que los electrones circulen a una mayor velocidad. Superfuerte y buen conductor el grafeno es el material  más  de moda en la física, pero nuevas simulaciones informáticas sugieren que los materiales llamados grafinos podrían ser igual de impresionantes. Grafinos son hojas de un átomo de espesor de carbono que se asemejan a grafeno, salvo en el tipo de enlaces atómicos. Hasta ahora sólo pequeños trozos de grafino se han fabricado, pero las nuevas simulaciones, que se describen en la revista Physical Review Letters, pueden inspirar nuevos esfuerzos para la construcción de grandes muestras. Los autores muestran que tres grafinos diferentes tienen una estructura electrónica semejante al grafeno. La simetría única en uno de estos grafinos potencialmente puede dar lugar a nuevos usos en dispositivos electrónicos, más allá de los del grafeno.

El grafino difiere de su primo de carbono el grafeno, que su marco 2D contiene enlaces triples, además de los dobles enlaces. Estos enlaces triples abren un conjunto potencialmente infinito de geometrías diferentes más allá de la red hexagonal perfecta del grafeno, aunque sólo se han sintetizado pequeños trozos de grafino,  hasta el momento. Sin embargo, esto no ha impedido a los teóricos la exploración de sus propiedades. Un trabajo reciente dio un indicio de que podrían tener ciertos grafinos conos de Dirac. Para comprobar esto, Andreas Görling de la Universidad de Erlangen-Nuremberg en Alemania y sus colegas han realizado una investigación más rigurosa del grafino.

En un examen más detallado del grafino rectangular simétrico, el equipo descubrió que los conos de Dirac no eran perfectamente cónicos. Un corte vertical en la dirección del “lado corto” de la red rectangular dio un triángulo invertido como cabría esperar, pero en la dirección perpendicular, paralela a la “cara larga”, la sección transversal estaba curvada, como un triángulo doblado hacia una parábola. Esta distorsión debe conducir a una conductancia que depende de la dirección de la corriente, una característica que no se encuentra en el grafeno pero que podría ser explotada en dispositivos electrónicos a nanoescala, afirma  Görling. Otra propiedad potencialmente útil de este grafino es que, naturalmente, debe contener electrones de conducción y no debería requerir  “dopantes”,  átomos que se añaden como  fuente de electrones, como se requiere para el grafeno.