Alótropos del carbono.

¿Es posible que los átomos de un solo elemento puedan ordenarse en el espacio dando lugar a sustancias totalmente distintas? Así es, es el fenómeno conocido como alotropía. Tal y como prometimos cuando hablamos de los premios Nobel del pasado año, los Electrones van a dedicarle un artículo al carbono y sus alótropos.

Los átomos de carbono pueden ordenarse -que se sepa- de cinco maneras distintas, originando así materiales bastante dispares. Hoy en día siguen descubriéndose alótropos nuevos, pero, para simplificar las cosas, vamos a dejarlas, de momento, en el tintero.

El carbón amorfo

Es una de las formas más comunes de encontrar carbono. Los átomos adoptan una estructura irregular y desordenada que suele ser producto de la descomposición a través de los siglos de restos de seres vivos. Suele quemarse para producir energía, aunque también se utiliza como filtro, ya que su estructura interna le permite captar impurezas en su interior.

El grafito

Bajo determinadas condiciones, el carbono amorfo puede ordenarse en la que es la forma más estable a temperatura y presión ambiente: el grafito. El carbono se organiza en capas de anillos hexagonales unidas por unas interacciones débiles. Esta estructura hace que el material sea blando y lubricante y, además, gracias a la presencia de electrones deslocalizados, conductor de la corriente eléctrica.

El diamante

Sometido a altas condiciones de presión el grafito puede pasar a formar uno de los materiales más preciados del mundo. Además de tener un alto valor como piedra preciosa para joyería, el diamante es el material más duro del mundo. Esto se debe a una organización cristalina perfecta de los átomos de carbono, en la que cada uno de ellos está conectado a otros cuatro por enlaces covalentes. Apretando con el puño un lápiz no conseguiremos un diamante, pero sí se fabrican en cámaras de presión diamantes artificiales a partir de grafito utilizados para fabricar herramientas de pulido y corte.

Fullerenos y nanotubos.

Desde los años ochenta se han descubierto estructuras cerradas de unos pocos átomos de carbono con forma de esfera (fullerenos) o tubo (nanotubos). Los primeros reciben el nombre del famoso arquitecto Buckminster Fuller, arquitecto de cúpulas esféricas sorprendentemente similares a la estructura de este alótropo. Pueden tener una gran variedad de aplicaciones que van desde la catálisis de reacciones químicas a la creación de nuevos materiales superconductores.

Grafeno

Si se consigue separar una única capa de las que forman el grafito (o, también, cortar y extender un nanotubo) se obtiene un material de un sólo átomo de espesor llamado grafeno. Sorprendentemente, a pesar de su aparente fragilidad, es un material 200 veces más resistente que el acero y con una conductividad eléctrica muy alta. Actualmente se está estudiando su aplicación en los circuitos electrónicos, que permitiría unas velocidades mayores que las de los chips actuales.

Espero que el artículo os haya gustado. Si os queda alguna duda, no olvidéis que podéis preguntarnos en Formspring.me/Electrones.