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Alótropo más interesante

Nanotubos de carbono debido a que son las estructuras mas resistentes y se visualizan como una lámina de grafeno enrollada sobre sí misma para formar un cilindro hueco.

Aplicacion que más me soprendió

Administración de Fármacos: Su estructura cilíndrica hueca puede ser funcionalizada para encapsular y transportar medicamentos.

Sensores Biológicos: Actúan como biosensores ultrasensibles para detectar moléculas específicas como proteínas, ADN o glucosa.

Relación con la sostenibilidad

Baterías de próxima generación

Celdas solares

Purificación del agua

Sensores ambientales

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Nanutubos de Carbono

Estructura cilíndrica

Se presenta como una lámina de grafeno enrollada sobre sí misma para formar un cilindro hueco con diámetros nanométricos y longitudes que pueden alcanzar las micras.

Propiedades mecánicas

Resistencia a la tracción: extremadamente alta 45 GPa

Módulo de young: Muy alto 1.0 TPa

Flexibilidad: Alta y reversible

Densidad: muy baja

Aplicaciones

Pinturas y recubrimientos

Baterías

Supercondensadores

Transistores nanoeletrónicos

Sensores biológicos

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Grafeno

Lámina de carbono

Presenta una capa de átomos de carbono de un solo átomo de espesor.

Geometría: Los átomos de carbono están dispuestos en una cristalina roja de patrón hexagonal o de panel de abeja .

Hibridación: Cada átomo de carbono tiene hibridación sp2

Electrones Deslocalizados: El cuarto electrón de valencia de cada átomo de carbono se encuentra en un orbital pi y está deslocalizado a través de toda la lámina.

Alta conductividad y resistencia

Resistencia mecánica: 200 veces más fuerte que el acero.

Conductividad eléctrica: superior a la del cobre

Conductividad térmica: 5000 W/m*K

Densidad y espesor: Unnnnnn

Flexibilidad: muy alta hasta un 20% sin romperse

Aplicaciones

Baterias

Supercondensadores

Sensores

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Fulleremos

Estructura esférica

Su estructura es similar a una cúpula geodésica.

Está formado por 60 átomos de carbono.

La esfera hueca está construida a partid de 20 anillos hexagonales y 12 anillos pentagonales.

Los átomos de carbono están unidos por enlaces covalentes con hibridación sp2.

Propiedades químicas

Capacidad de Adición: Los dobles enlaces de los anillos reaccionan fácilmente con otras moléculas para adherir grupos funcionales a su superficie. Esto es clave para hacerlos solubles o funcionales.

Aceptores de Electrones: Presentan una tendencia a aceptar electrones para formar iones negativos lo que les otorga potencial en dispositivos electrónicos y como superconductores a bajas temperaturas cuando se dopan con potasio.

Antioxidante y Sensibilizador: capacidad de neutralizar radicales libres.

Aplicaciones

Nanomedicina y entrega de fármacos

Lubricantes

Celdas solares

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Diamante

Estructura Molecular

Geometría: El diamante tiene una estructura de red covalente gigante.

Hibridación: Cada átomo de carbono presenta hibridación sp^3

Enlaces: Cada átomo de carbono está unido covalentemente a cuatro átomos de carbono vecinos en una disposición tetraédrica

Fuerza: Todos los enlaces en esta estructura son covalentes y extremadamente fuertes

Propiedades físicas

Dureza: 10 en la escala de Mohs

Conductividad eléctrica: aislante

Cductividad térmica: más alta que cualquier material natural

Punto de fusión: 3500°

Óptica: Brillo y dispersión

Aplicaciones

Joyería

Herramientas de corte y pulido

Electrónica y transferencia de calor

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Grafito

Estructura en capas

Presenta una estructura laminar apilada, en la que cada capa se denomica Grafeno.

Dentro de la capa presenta fuerzas fuertes por lo que las láminas sonrígidas, estables y conducen electricidad.

Entre las capas presenta fuerzas débiles denominada como la fuerza de Van der Weals por lo que las capas de seslizan una sobre otras con una facilidad pasmosa.

Conductividad eléctrica

Es un excelente conductor de la electricidad debido a que presenta electrones deslocalizados dentro de cada capa hexagonal permitiendo que la carga se mueva con facilidad.

Aplicaciones

Lubricantes de sólidos

Minas de lápiz

Electrodos

Letreros

Materiales refractarios

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El diamante se caracteriza por una red tridimensional tetraédrica, en la que cada átomo de carbono está unido covalentemente a otros cuatro átomos. Es una estructura extremadamente rígida y estable, responsable de sus notables propiedades físicas.

Entre sus principales características destacan su extraordinaria dureza, alta densidad, transparencia y elevado punto de fusión. Además, el diamante es un excelente conductor térmico, aunque actúa como aislante eléctrico, debido a la ausencia de electrones libres en su red cristalina.

El diamante se utiliza en la fabricación de herramientas de corte, pulido y perforación de materiales duros, también se emplea en dispositivos electrónicos de alta potencia y disipadores de calor. Su pureza y brillo lo hacen valioso en la industria de la joyería.

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El grafito es un alótropo del carbono con estructura en capas formadas por átomos dispuestos en forma hexagonal. Las capas están unidas por fuerzas débiles de Van der Waals, lo que permite que se deslicen fácilmente, haciendo al grafito un material blando y lubricante.
Posee alta conductividad eléctrica, debido a la presencia de electrones deslocalizados que se mueven libremente entre sus capas.
El grafito se utiliza en la fabricación de electrodos, baterías, lubricantes, materiales refractarios y lápices. Además, es la base estructural para la obtención de otros alótropos del carbono, como el grafeno y los nanotubos de carbono.

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El alótropo que más me llamó la atención es el grafeno. Es interesante como una estructura bidimensional de un solo átomo de espesor logra ser al mismo tiempo el material más resistente y el conductor más eficiente conocido.

Su potencial para transformar la tecnología, permitiendo el desarrollo de dispositivos electrónicos flexibles, transparentes y revolucionando el almacenamiento de energía en baterías.

Esto lo posiciona como el alótropo del carbono con el impacto futuro más significativo.

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Me parece el alotropo más interesante porque, a pesar de ser una sola capa de carbono, posee una gran resistencia, flexibilidad y conductividad.
La aplicación que más me sorprendió es su uso en baterías y paneles solares, ya que puede mejorar la eficiencia energética y reducir el impacto ambiental, contribuyendo al desarrollo de tecnologías sostenibles.

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Estructura: Láminas de grafeno enrolladas sobre sí mismas para formar tubos cilíndricos (pueden ser monocapa o multicapa) (hibridación Sp2).

Propiedades: Extremadamente resistentes (mayor resistencia a la tracción que el acero) y ligeros , gran conductividad eléctrica (superior a la del cobre) y térmica.

Aplicaciones: Materiales compuestos de alta resistencia, almacenamiento de hidrógeno, electrónica (transistores, células fotovoltaicas), músculos artificiales.

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Estructura cilíndrica: formados por láminas de grafeno enrolladas en forma de tubo.

Propiedades mecánicas: muy resistentes, ligeros, flexibles y con alta conductividad eléctrica y térmica.

Aplicaciones: en nanotecnología, electrónica, materiales compuestos, medicina y dispositivos energéticos.

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Lámina de carbono: formado por una sola capa de átomos de carbono en red hexagonal.

Alta conductividad: excelente conductor de electricidad y calor por sus electrones libres.

Resistencia: muy fuerte y flexible, más resistente que el acero.

Aplicaciones: en electrónica, baterías, pantallas táctiles, sensores y materiales compuestos.

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Estructura: Monocapa bidimensional de átomos de C dispuestos en una red hexagonal (panal de abeja) (hibridación Sp2).

Propiedades: Material más resistente conocido, extremadamente ligero, excelente conductor eléctrico (mejor que el cobre) y térmico. Flexible, casi transparente.

Aplicaciones: Electrónica flexible, pantallas táctiles transparentes, celdas solares, baterías y supercondensadores, biosensores.

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Estructura esférica: formados por átomos de carbono dispuestos en forma de esfera o elipsoide, similar a un balón de fútbol (como el C₆₀).

Propiedades químicas: son moléculas estables, pueden reaccionar con otros compuestos, aceptar y donar electrones, y actuar como antioxidantes.

Aplicaciones: en nanotecnología, medicina, materiales superconductores y paneles solares.

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Estructura: Moléculas huecas y cerradas, como esferas, formadas por anillos hexagonales y pentagonales (hibridación Sp2 con curvatura).

Propiedades: Gran resistencia a la compresión, capacidad para captar radicales (antioxidante), se pueden disolver en solventes orgánicos.

Aplicaciones: Nanomedicina (administración de fármacos, agentes antivirales), superconductores (al ser dopados), catalizadores.

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Estructura: Capas planas de átomos de C dispuestas en anillos hexagonales (hibridación Sp2). Las capas están débilmente unidas entre sí.

Propiedades: Blando, excelente conductor eléctrico y buen conductor térmico. Opaco, baja densidad.

Aplicaciones: Minas de lápices, lubricantes sólidos, electrodos, moderador y reflector en reactores nucleares.

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Estructura: Cristalina roja tridimensional cúbica (tetraédrica), donde cada átomo de carbono se entrelaza fuertemente a cuatro vecinos mediante hibridación Sp3.

Propiedades: Es el material natural más duro conocido (dureza 10 en la escala de Mohs), es un aislante eléctrico excelente y un muy buen conductor térmico.

Aplicaciones: Uso en joyería, en herramientas de corte y pulido de alta precisión, y como disipador de calor en electrónica de alta potencia.

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red tridimensional de átomos de carbono unidos por enlaces covalentes fuertes.

Propiedades: muy duro, transparente, no conduce electricidad, alto punto de fusión.

Aplicaciones: joyería, herramientas de corte y uso industrial.

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El grafito tiene una estructura en capas de átomos de carbono en forma hexagonal.

Las capas se unen por fuerzas débiles, por eso se deslizan fácilmente.

Posee electrones libres que permiten la conductividad eléctrica dentro de las capas.

Aplicaciones: lápices, lubricantes, electrodos, materiales refractarios y producción de grafeno.

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Estructura:

Está formado por una sola capa de átomos de carbono dispuestos en forma de panal.

Propiedades:

Es muy resistente, flexible y excelente conductor de la electricidad y el calor.

Aplicaciones:

Se usa en pantallas flexibles, baterías, sensores y materiales ultrarresistentes.

Reflexión:

El alótropo que más me llamó la atención fue el grafeno, porque es muy resistente, ligero y buen conductor. Me gustó porque tiene muchas aplicaciones tecnológicas y demuestra cómo un material tan delgado puede tener un gran potencial para el futuro.

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El grafito

Estructura: Está compuesto por planos de átomos de carbono fuertemente unidos.

Conductividad Eléctrica: Posee una excelente conductividad eléctrica, principalmente a lo largo de sus planos debido a la presencia de electrones deslocalizados que pueden moverse libremente.

Aplicaciones: Sus propiedades lo hacen útil como electrodo en baterías y hornos, lubricante sólido, material para minas de lápiz, y en componentes electrónicos.

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- El grafeno me parece el más interesante porque combina propiedades extraordinarias como ligereza, resistencia y gran conductividad eléctrica, lo que lo convierte en un material revolucionario para la tecnología moderna.
- Me sorprendió la aplicación del grafeno en filtros de agua, ya que puede eliminar metales pesados y microorganismos con gran eficacia, ofreciendo una alternativa ecológica para obtener agua limpia.

- Se relaciona con la sostenibilidad porque los alótropos del carbono permiten desarrollar materiales duraderos, reciclables y eficientes energéticamente, contribuyendo a reducir la contaminación y a crear tecnologías más limpias y respetuosas con el medio ambiente.

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Derivan del grafeno enrollado en forma de tubos cilíndricos de una o varias capas. Poseen gran conductividad eléctrica y térmica, además de una resistencia mecánica sobresaliente. Se utilizan en electrónica, materiales compuestos, almacenamiento de energía, medicina y tecnologías ecológicas avanzadas.

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Está formado por una sola capa de átomos de carbono organizados en una red hexagonal. Es un material extremadamente ligero, resistente y con altísima conductividad eléctrica, superando incluso al cobre. Sus principales aplicaciones se encuentran en filtros de agua, sensores, pantallas flexibles, baterías y energía solar.

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Los fullerenos son moléculas de carbono con forma esférica o elipsoidal, semejantes a un balón de fútbol. Poseen una conductividad eléctrica moderada y son ligeros y estables. Se aplican en medicina, almacenamiento de gases, captación de contaminantes y desarrollo de materiales nanotecnológicos.

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El diamante presenta una estructura tridimensional donde cada átomo de carbono se une a otros cuatro en una red muy fuerte y estable. No conduce la electricidad, ya que todos sus electrones participan en enlaces covalentes, siendo un aislante eléctrico. Se emplea en joyería, herramientas de corte y dispositivos de alta precisión por su dureza y conductividad térmica.

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Son átomos de carbono unidos en anillos hexagonales formando capas planas. Las capas se mantienen unidas por fuerzas débiles de Van der Waals, lo que les permite deslizarse fácilmente.

Tiene alta conductividad eléctrica, porque los electrones del carbono se mueven libremente entre las capas.

Y se lo utiliza para fabricar lápices, electrodos de baterías, lubricantes, materiales refractarios y conductores eléctricos.

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1. Para mí, el alotropo de carbono más interesante es el nanotubo. Porque es un alotropo que se puede crear por el hombre, tiene propiedades muy útiles en la tecnología moderna y su estructura es muy llamativa.

2. La aplicación que más llamó mi atención es la restauración de tejidos con nanotubos. Consiste en la creación de andamios tridimensionales parecidos estructuralmente a los tejidos naturales, que al ser de material biocompatible, ayudan en el proceso de recomponer tejido de manera segura y descomponiendose con el tiempo.

3. Los nanotubos de carbono traen grandes beneficios a la sostenibilidad de nuestro planeta. Se utilizan para mejorar la eficiencia de las baterías y los paneles solares, reduciendo el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero. Las membranas de nanotubos pueden ser utilizadas para purificar el agua. Pueden ser producidos a partir de residuos plásticos, reutilizandolos. Los nanotubos de carbono también se utilizan en aplicaciones como la detección de contaminantes y la remediación de suelos y aguas contaminadas.

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El alótropo que más me interesó es el grafeno, porque me parece increíble que algo tan pequeño y delgado pueda ser tan resistente, flexible y buen conductor.

La aplicación que más me sorprendió es su uso en pantallas táctiles y dispositivos electrónicos, ya que permite crear pantallas más delgadas, resistentes, transparentes y flexibles, además de mejorar la velocidad y eficiencia de los aparatos. Esto se relaciona con la sostenibilidad, porque el grafeno ayuda a desarrollar tecnologías más duraderas y de bajo consumo energético, reduciendo el desperdicio electrónico y el uso de materiales contaminantes, lo que favorece el cuidado del medio ambiente.

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Los nanotubos de carbono son estructuras formadas por una o varias láminas de grafeno enrolladas en forma de cilindro muy delgado.
Pueden ser de una sola capa (nanotubos de pared simple) o de varias capas (nanotubos de paredes múltiples). Están compuestos únicamente por átomos de carbono unidos por enlaces covalentes fuertes, lo que les da una gran estabilidad. Su diámetro es extremadamente pequeño (millonésimas de milímetro), pero su longitud puede ser miles de veces mayor.

Propiedades metálicas:

Son ultrarresistentes, hasta 100 veces más fuertes que el acero, pero muy ligeros, poseen gran elasticidad y flexibilidad, pueden doblarse sin romperse también tienen alta conductividad eléctrica y térmica, similar o superior a la del cobre, son resistentes a la corrosión y a las temperaturas extremas y su estructura les permite soportar grandes tensiones sin deformarse.

Aplicaciones:

Electrónica: fabricación de circuitos, transistores y baterías de alto rendimiento.

Materiales compuestos: refuerzo en plásticos, metales y fibras para hacerlos más resistentes y ligeros.

Medicina: transporte de fármacos y desarrollo de biosensores.

Energía: mejora de paneles solares y supercondensadores.

Nanotecnología: creación de sensores, dispositivos ópticos y materiales avanzados.

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Estructura cilíndrica

Los nanotubos están conformados por una lamina de grafeno, red bidimensional de átomos de carbono estructurados hexagonalmente, enrollada sobre si misma en forma de tubo hueco.

Propiedades mecánicas

Los nanotubos tienen alta resistencia, flexibilidad y dureza.

Son ligeros y pueden doblarse y recuperar su forma original sin romperse ni deformarse.

Su resistencia se debe a la sólida red de enlaces sp2 en su estructura de carbono.

Su resistencia eléctrica cambia bajo tensión mecánica.

Aplicaciones

Medicina:

Portadores de fármacos y genes a zonas específicas del cuerpo.

Estructura para la regeneración de tejidos

Tratamiento frente al cáncer

Pantallas y aislamiento eléctrico

Baterías y almacenamiento de hidrógeno.

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El grafeno es una lámina plana compuesta por una sola capa de átomos de carbono organizados en una estructura hexagonal. Cada átomo de carbono está unido a otros tres mediante enlaces covalentes muy fuertes, lo que le da una gran estabilidad y resistencia a pesar de ser tan delgado. Esta lámina tiene un espesor de un solo átomo, lo que la convierte en el material más fino conocido. Sin embargo, su red es tan fuerte que el grafeno resulta más resistente que el acero y más flexible que el caucho. Además, su estructura abierta permite el rápido movimiento de electrones, lo que explica su excelente conductividad eléctrica y térmica.

Aplicaciones:

Electrónica: fabricación de pantallas táctiles, baterías, chips y sensores.

Energía: mejora la eficiencia de paneles solares y supercondensadores.

Medicina: se estudia para transportar medicamentos y crear biomateriales.

Industria: refuerza plásticos, metales y fibras para hacerlos más ligeros y resistentes.

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El fullereno es una forma de alótropo del carbono, donde los átomos de carbono se organizan formando una estructura esférica o elipsoidal parecida a un balón de fútbol. El más común es el fullereno C₆₀, que tiene 60 átomos de carbono dispuestos en 12 pentágonos y 20 hexágonos. Cada átomo de carbono está unido a tres más mediante enlaces covalentes, formando una red cerrada y hueca.

Propiedades químicas:

Es químicamente estable, pero puede reaccionar con otros compuestos formando derivados, posee alta resistencia mecánica y baja densidad, puede aceptar y donar electrones, lo que lo hace útil en materiales semiconductores. Es hidrofóbico (no soluble en agua) pero soluble en disolventes orgánicos y tiene propiedades antioxidantes y puede atrapar radicales libres.

Aplicaciones:

Nanotecnología: base para fabricar nanotubos de carbono y materiales resistentes.

Medicina: se estudia su uso en transportar fármacos, en terapias contra el cáncer y como antioxidante.

Electrónica: se utiliza en paneles solares, chips y dispositivos semiconductores.

Lubricantes y materiales compuestos: mejora la resistencia y durabilidad de metales y plásticos.

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¿Cuál alótropo te parece más interesante? Para mí, el Grafeno es el más fascinante. Es increíble que una simple lámina de átomos de carbono sea el material más fuerte y, a la vez, el conductor más rápido que existe. Su existencia nos obliga a repensar los límites de la física de materiales en solo dos dimensiones.

¿Qué aplicación te sorprendió? La que realmente me impactó es el uso de los Nanotubos de Carbono para la interfaz neuronal. Pensar que podemos usar estas estructuras nanométricas para ayudar a reconectar el cerebro o fabricar miembros biónicos, aprovechando su conductividad eléctrica a esa escala tan precisa, me parece la aplicación más vanguardista.

¿Cómo se relaciona con la sostenibilidad? La relación más fuerte está en la revolución energética. El Grafeno y los Nanotubos son la clave para crear baterías más duraderas y de carga ultra-rápida que necesitamos para los coches eléctricos, y para fabricar celdas solares mucho más eficientes. Sin estos materiales, el futuro de la energía limpia se complica

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El diamante está formado solo por átomos de carbono (C), cada átomo de carbono está unido a cuatro otros átomos mediante enlaces covalentes muy fuertes. Esta unión forma una estructura tridimensional (red cristalina tetraédrica) extremadamente rígida y no hay electrones libres, por eso no conduce la electricidad.

Propiedades físicas:

El diamante es conocido por ser el material natural más duro que existe, puede rayar cualquier otro material, es transparente y tiene un alto índice de refracción, lo que le otorga su brillo característico al reflejar la luz.
Además, aunque no conduce la electricidad, conduce muy bien el calor, ya que las vibraciones de sus átomos se transmiten fácilmente a través de su red cristalina. Es insoluble en cualquier disolvente, resistente a la mayoría de los ácidos y puede soportar altas temperaturas sin alterarse.

Aplicaciones:

Joyería: es muy apreciado por su brillo, transparencia y rareza. Se usa en anillos, collares y otras piezas valiosas.

Herramientas de corte y pulido: debido a su dureza, se utiliza en brocas, sierras, cuchillas y lijas para cortar y pulir metales, vidrio o piedra.

Industria tecnológica y científica: se emplea en punta de microscopios, sensores y chips para disipar el calor, ya que conduce muy bien la energía térmica.

Medicina y cirugía: en algunos instrumentos quirúrgicos se usan pequeñas puntas de diamante por su precisión.

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GRAFITO

El grafito está formado solo por átomos de carbono. Cada átomo de carbono está unido a tres átomos formando anillos hexagonales como un panal de abeja. Esas capas de hexágonos se apilan unas sobre otras, unidas por fuerzas débiles. Y así las capas pueden deslizarse fácilmente, lo que hace que el grafito sea suave y resbaladizo.

Conductividad eléctrica:

Aunque el carbono no es metal, el grafito conduce la electricidad. Esto se debe a que cada átomo de carbono tiene un electrón libre (no usado en enlaces), que puede moverse por toda la capa. Esos electrones móviles permiten el flujo de corriente eléctrica. Por eso, el grafito se considera un buen conductor, especialmente dentro de cada capa.

Aplicaciones:

Lápices: se usa en la mina

Lubricantes: las capas se deslizan entre sí, reduciendo la fricción.

Electrodos: se utiliza en baterías, pilas y procesos de electrólisis por su conductividad.

Materiales compuestos: refuerza plásticos y metales.

Base del grafeno: del grafito se puede obtener el grafeno, una sola capa de carbono con gran resistencia y conductividad.

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Estos materiales demuestran que un mismo elemento, el carbono, puede crear estructuras con propiedades muy diferentes. Esto refleja cómo la ciencia puede aprovechar la naturaleza para desarrollar materiales sorprendentes y útiles para el futuro.

De todos estos materiales, mi favorito es el grafeno, porque me parece impresionante que una capa tan delgada pueda tener tantas propiedades útiles. Además, su combinación de resistencia, ligereza y conductividad lo convierte en un material con un enorme potencial para mejorar la tecnología del futuro.

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Los nanotubos están formados por láminas de grafeno enrolladas en forma de cilindro. Son extremadamente fuertes, livianos y buenos conductores eléctricos. Se usan en nanotecnología, ingeniería y dispositivos electrónicos.

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El grafeno consiste en una sola capa de átomos de carbono dispuestos en forma hexagonal. Es muy fino, flexible, transparente y conduce el calor y la electricidad de manera excelente. Se utiliza en pantallas táctiles, sensores y materiales modernos.

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Los fullerenos son moléculas de carbono con forma esférica o de jaula, parecidas a un balón. Son ligeros, resistentes y tienen posibles aplicaciones en campos como la medicina, la electrónica y la energía.

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El diamante también está formado solo por carbono, pero sus átomos se enlazan firmemente en una estructura tridimensional muy compacta. Esta disposición lo convierte en la sustancia más dura conocida, además de brillante y transparente. Se usa en joyería y en herramientas de corte o perforación.

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El grafito está compuesto por átomos de carbono organizados en capas delgadas. Cada átomo se une a tres vecinos, lo que permite que las capas se deslicen fácilmente unas sobre otras. Por eso es un material blando y buen conductor de electricidad. Se emplea en lápices, pilas y lubricantes.

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Lámina de carbono

El grafeno está formado por átomos de carbono ubicados hexagonalmente en una red plana.

Cada átomo de carbono está unido a otros tres mediante enlaces covalentes tipo hibridación sp2.

Los orbitales p restantes forman enlaces pi deslocalizados.

Conductividad y resistencia

Tiene alta conductividad eléctrica, ya que los electrones restantes de los orbitales p se superponen para formar enlaces pi deslocalizados, que son responsables de la conductividad eléctrica del grafeno.

Alta conductividad térmica debido a su estructura bidimensional que permite gran propagación de vibraciones y minimiza la dispersión.

Gran resistencia debido a su estructura hexagonal con fuertes enlaces covalentes.

Aplicaciones

Baterías: por su alta conductividad y superficie que permite tiempos de carga más rápidos.

Paneles solares: permite capturar mejor la energía solar al ser un conductor transparente.

Medicina:

Terapias para repara células

Implantes y prótesis

Pantallas táctiles: pantallas finas, transparentes, con alta sensibilidad.

Construcción: recubrimiento para hacer estructuras como puentes, carreteras y tendidos eléctricos más resistentes.

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Estructura esférica

En su estructura simétrica, 60 átomos de carbono están ubicados en forma de balón, formando un poliedro convexo con 12 caras pentagonales y 20 caras hexagonales.

Los átomos de carbono se unen mediante enlaces simples y dobles.

Propiedades químicas

Gran estabilidad, participa en reacciones de adición.

Agente oxidante en reacciones químicas, ya que acepta electrones.

Soluble en algunos disolventes orgánicos.

Forma complejos estables con ciertos metales.

Aplicaciones

Medicina:

Portador de fármacos y material genético a zonas específicas del cuerpo.

Tratamientos de cáncer, alzheimer, parkinson y diabetes.

Propiedades antioxidantes

Baterías: gracias a su capacidad de ganar y perder electrones.

Celdas solares: mejora la eficiencia de conversión de energía y permite la fabricación de paneles solares flexibles y portátiles.

Lubricantes: reduce la fricción gracias a su estructura esférica.

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Estructura: El grafito está formado por átomos de carbono dispuestos en capas planas de anillos hexagonales. Cada átomo de carbono se une a otros tres mediante enlaces covalentes fuertes.

Propiedades:

Es un material blando y resbaladizo.

Conduce la electricidad y el calor, a pesar de ser un no metal.

Tiene un color negro o gris oscuro y brillo metálico.

Aplicaciones:

Se usa en la fabricación de lápices (mina de grafito).

En electrodos y baterías por su conductividad eléctrica.

Como lubricante sólido y material refractario en hornos.

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Estructura molecular

Los átomos de carbono del diamante forman una gran red tetraédrica en forma de cubo.

Está fuertemente unida por enlaces covalentes.

Cada átomo de carbono está hibridado de forma sp3, formando cuatro enlaces covalentes simples.

Propiedades físicas

Gran dureza y resistencia

Insoluble

Brillo intenso y transparencia

Alto índice de refracción y dispersión de la luz

Exelente conductor térmico

Mal conductor eléctrico

Punto de fusión muy alto

Aplicaciones

Joyería: por su brillo, belleza y rareza

Industria minera: para cortar, perforar y pulir materiales duros.

Electrónica: por su capacidad de disipar el calor y aislar la electricidad.

Medicina: en odontología y cirugías.

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Estructura en capas

El grafito está formado por capas de grafeno, es decir, por láminas de átomos de carbono ubicado en forma de hexagono.

En cada capa los átomos de carbono están unidos por fuertes enlaces covalentes.

Entre las capas apiladas hay enlaces débiles de tipo van der Waals

Conductividad eléctrica

El grafito es muy buen conductor eléctrico debido a su estructura y los electrones libres que circulan entre sus capas.

La conductividad eléctrica depende de factores como la temperatura, la presión, la pureza del grafito y la orientación de sus capas.

Aplicaciones

Lápices: deja una marca oscura en el papel.

Lubricantes: reduce la fricción y desgaste

Baterías: ánodo en baterías de iones de litio para almacenar energía.

Componentes electrónicos: alta conductividad térmica y eléctrica.

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El alótropo que me parece más interesante es el diamante, porque muestra cómo la misma base química, el carbono, puede formar estructuras totalmente diferentes con propiedades únicas, su dureza y belleza lo hacen destacar entre todos los alótropos.

La aplicación que más me sorprendió es su uso en dispositivos electrónicos de alta potencia y disipadores de calor, siempre había asociado el diamante solo con la joyería, pero descubrir que también tiene un papel importante en la tecnología moderna me pareció muy interesante.

El diamante se relaciona con la sostenibilidad a través del desarrollo de diamantes sintéticos en laboratorio, que reducen el impacto ambiental y social de la minería tradicional, estos diamantes creados artificialmente conservan las mismas propiedades físicas que los naturales, pero se producen de forma más ética y ecológica.

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Estructura cilíndrica:
Los nanotubos de carbono son estructuras en forma de cilindro hueco formadas por láminas de grafeno enrolladas, pueden ser de pared simple o de múltiples paredes concéntricas, y su diámetro es del orden de nanómetros, mientras que su longitud puede ser miles de veces mayor.

Propiedades mecánicas:
Tienen altísima resistencia mecánica, son muy ligeros y poseen gran elasticidad, además, presentan excelente conductividad eléctrica y térmica, y una gran estabilidad química.

Aplicaciones:
Se utilizan en nanotecnología, electrónica, materiales compuestos ultrarresistentes, sensores, baterías, dispositivos médicos y almacenamiento de energía, también se investigan para el desarrollo de cables conductores ultraligeros y tecnología espacial.

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Lámina de carbono:
El grafeno es una sola capa de átomos de carbono organizados en una red bidimensional de hexágonos, similar a un panal de abeja, es el componente básico del grafito, pero con propiedades únicas debido a su estructura tan delgada (solo un átomo de grosor).

Alta conductividad y resistencia:
El grafeno es excelente conductor de electricidad y calor, además de ser extremadamente resistente y flexible, a pesar de su ligereza, también es transparente y posee una gran movilidad electrónica, lo que lo hace ideal para aplicaciones tecnológicas avanzadas.

Aplicaciones:
Se utiliza en el desarrollo de pantallas flexibles, baterías de alta capacidad, sensores, materiales compuestos ultrarresistentes, dispositivos electrónicos, e incluso en investigaciones biomédicas y energías renovables.

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Estructura esférica (C₆₀):
Los fullerenos son moléculas formadas únicamente por átomos de carbono dispuestos en una estructura cerrada en forma de esfera, similar a un balón de fútbol, el más conocido es el C₆₀, que contiene 60 átomos de carbono organizados en anillos hexagonales y pentagonales.

Propiedades químicas:
Son moléculas estables y pueden actuar como aceptores o donadores de electrones, lo que les da un comportamiento interesante en reacciones redox, también poseen propiedades antioxidantes, superconductoras y pueden reaccionar con otros compuestos para formar derivados funcionales.

Aplicaciones:
Los fullerenos se utilizan en nanomedicina (como transportadores de fármacos y antioxidantes), en electrónica molecular, paneles solares, sensores, y en el desarrollo de nuevos materiales con alta resistencia.

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Estructura molecular:
El diamante está formado únicamente por átomos de carbono unidos mediante enlaces covalentes en una red tridimensional tetraédrica, cada átomo se une a otros cuatro, creando una estructura muy compacta y rígida, esta disposición es la que le da su gran dureza.

Propiedades físicas:
Es el material natural más duro que se conoce, tiene alta densidad, gran conductividad térmica, pero no conduce la electricidad porque todos sus electrones están ocupados en enlaces, además, es transparente, tiene un alto índice de refracción y un brillo característico.

Aplicaciones:
El diamante se usa ampliamente en joyería por su belleza y brillo, también tiene aplicaciones industriales en herramientas de corte, perforación y pulido, y en algunos dispositivos electrónicos de alta potencia y disipadores de calor por su excelente conductividad térmica.

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El grafito es un alótropo del carbono cuya estructura está formada por capas planas de átomos de carbono dispuestos en anillos hexagonales, cada átomo está unido a otros tres mediante enlaces covalentes fuertes, mientras que las capas se mantienen unidas entre sí.

Gracias a esta estructura, el grafito es buen conductor de la electricidad, ya que tiene electrones libres que pueden moverse entre las capas.

En cuanto a sus aplicaciones, el grafito se utiliza en lápices, lubricantes, electrodos, baterías, refractarios y materiales resistentes al calor, aprovechando su conductividad, estabilidad térmica y textura suave.

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Me llamó más la atención es el diamante y sus aplicaciones, porque es impresionante cómo una estructura de carbono puede ser tan dura y al mismo tiempo tan brillante. Me parece increíble que no solo se use en joyería, sino también en herramientas para cortar, pulir o perforar materiales muy resistentes, e incluso en tecnología donde se necesitan materiales súper precisos y fuertes. Lo que más me gusta es que demuestra cómo algo tan pequeño como un átomo puede formar algo tan valioso y útil en la vida diaria y en la industria.

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Los nanotubos de carbono son como tubos diminutos hechos de carbono, tan pequeños que no se ven a simple vista. A pesar de su tamaño, son extremadamente fuertes, ligeros y buenos para conducir electricidad y calor. Por todas estas características, se usan en electrónica, materiales súper resistentes, medicina para transportar medicamentos y en nanotecnología para crear cosas muy innovadoras.

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El grafeno es una forma de carbono que se organiza en una sola capa de átomos, como si fuera un panal de abejas muy delgadito. Aunque es súper delgado, es muy fuerte y flexible al mismo tiempo, y además deja pasar la electricidad y el calor con facilidad. Por eso se usa en cosas modernas como baterías mejores, pantallas flexibles, sensores y materiales resistentes que pueden ayudar a crear dispositivos más avanzados.

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Los fullerenos son un tipo de carbono que se organiza en formas cerradas, como esferas o tubos. El más famoso es el C₆₀, que parece un balón de fútbol. Lo interesante es que son muy estables, ligeros y conducen electricidad, y además pueden “atrapar” otras moléculas dentro de ellos. Por eso se usan en cosas muy avanzadas, como llevar medicamentos dentro del cuerpo, en materiales electrónicos, nanotecnología y hasta en superconductores.

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El diamante es otra forma de carbono con una estructura cristalina muy rígida en si, lo que lo convierte en el material más duro conocido la encontramos de forma natural en rocas ígneas profundas y también puede producirse sintéticamente. Sus principales propiedades son su extrema dureza, transparencia y alta conductividad térmica. Entonces estas propiedades lo hacen valioso en joyería, herramientas de corte y pulido y aplicaciones industriales donde se requieren materiales muy duraderos.

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El grafito es una forma de carbono que se caracteriza por su color gris negruzco y su textura suave y brillante.

Se encuentra naturalmente en rocas metamórficas y también puede producirse artificialmente. Entre sus propiedades más importantes se encuentran su conductividad eléctrica y térmica, lubricidad y resistencia a altas temperaturas.

Estas propiedades lo hacen útil en lápices, lubricantes, baterías, componentes electrónicos e industrias que requieren un material resistente al calor.

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¿Cuál alótropo te parece más interesante? Para mí, el Grafeno es el más fascinante. Es increíble que una simple lámina de átomos de carbono sea el material más fuerte y, a la vez, el conductor más rápido que existe. Su existencia nos obliga a repensar los límites de la física de materiales en solo dos dimensiones.

¿Qué aplicación te sorprendió? Lo que realmente me impactó es el uso de los Nanotubos de Carbono para la interfaz neuronal. Pensar que podemos usar estas estructuras nanométricas para ayudar a reconectar el cerebro o fabricar miembros biónicos, aprovechando su conductividad eléctrica a esa escala tan precisa, me parece la aplicación más vanguardista.

¿Cómo se relaciona con la sostenibilidad? La relación más fuerte está en la revolución energética. El Grafeno y los Nanotubos son la clave para crear baterías más duraderas y de carga ultra-rápida que necesitamos para los coches eléctricos, y para fabricar celdas solares mucho más eficientes. Sin estos materiales, el futuro de la energía limpia se complica.

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Los Nanotubos de Carbono (NTC) son alótropos del carbono con una distintiva estructura cilíndrica que se forma al enrollar una o varias láminas de grafeno; pueden ser de pared simple (SWCNT) o de pared múltiple (MWCNT). Esta arquitectura les confiere propiedades mecánicas excepcionales, siendo el material conocido más resistente a la tracción(decenas de veces más que el acero) y poseyendo una gran elasticidad y flexibilidad a pesar de su resistencia. Sus aplicaciones se derivan de esta combinación única de resistencia y conductividad, incluyendo el desarrollo de materiales compuestos ultraligeros y fuertes (como en aeronáutica y equipamiento deportivo), la creación de nanosensoresaltamente sensibles, y la mejora de dispositivos electrónicos como transistores y súpercondensadores y baterías de alta capacidad.

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El Grafeno es un material bidimensional (2D) que consiste en una única lámina de átomos de carbono dispuestos en una red cristalina hexagonal (hibridación sp2), siendo esencialmente la unidad fundamental que se apila para formar el grafito. Es conocido como el material más fuerte que existe, siendo unas 200 veces más resistente que el acero, a la vez que es extremadamente ligero y flexible. Posee una conductividad eléctrica y térmica excepcionalmente altas, ya que los electrones se mueven casi sin resistencia a lo largo de la lámina, y es casi transparente. Estas propiedades le otorgan numerosas aplicaciones en la electrónica (microchips y pantallas táctiles flexibles), en la energía (electrodos en súper-baterías de carga ultrarrápida y mejora de celdas solares), y en la fabricación de materiales compuestos ultrarresistentes.

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El Fullereno C60 o Buckminsterfullereno es una forma alotrópica del carbono caracterizada por su estructura esférica hueca de simetría perfecta, compuesta por 60 átomos de carbono dispuestos en 12 pentágonos y 20 hexágonos. A nivel de propiedades químicas, actúa como un potente aceptor de electrones y es una de las pocas formas de carbono puro soluble en disolventes orgánicos, lo que le permite participar en múltiples reacciones de adición y formar complejos endoédricos. Sus aplicaciones se explotan principalmente en nanotecnología y medicina.

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El diamante, otro alótropo del carbono, posee una estructura molecular donde cada átomo de carbono está unido a otros cuatro mediante enlaces covalentes muy fuertes en una disposición tetraédrica tridimensional rígida, lo que resulta en una red cristalina gigante. Esta estructura le confiere sus extraordinarias propiedades físicas, siendo el material natural más duro conocido (10 en la escala de Mohs) y el mejor conductor térmico conocido, aunque es un excelente aislante eléctrico (a diferencia del grafito) al carecer de electrones libres. Sus aplicaciones principales se centran en explotar esta dureza inigualable y conductividad térmica; por ello se utiliza ampliamente en herramientas de corte, perforación y pulido para materiales duros, como disipadores de calor en electrónica de alto rendimiento, y, por supuesto, como una piedra preciosa de alto valor en joyería gracias a su brillo y dispersión de la luz

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El grafito es el alótropo del carbono más estable, caracterizado por su estructura en capas donde cada lámina de grafeno consiste en átomos de carbono unidos covalentemente en hexágonos (sp2). Aunque internamente muy resistentes, estas láminas se mantienen unidas por débiles fuerzas de Van der Waals, lo que permite que se deslicen fácilmente, confiriéndole su característica blandura y uso como lubricante sólido y en lápices. Respecto a la conductividad eléctrica, el grafito es un excelente conductor porque el cuarto electrón de cada átomo está deslocalizado, formando una nube π de electrones libres que se mueven a lo largo de las capas, aunque su conductividad es anisotrópica (más rápida dentro de las capas que entre ellas). Sus principales aplicaciones aprovechan estas propiedades, abarcando desde electrodos y escobillas de motores eléctricos hasta ser el material esencial para los ánodos de las baterías de iones de litio.

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¿Cuál alótropo te parece más interesante ?

Según la información obtenida el alótropo más interesante es el grafeno. Ya que este posee una estructura de una sola capa de átomos de carbono que hace que tenga propiedades únicas. Además, según su posición formas otros alótropos como es la formación de los nanotubos de carbono.

Ente sus propiedades únicas esta que es súper resitente, flexible, liviano y es un buen conductor de la electricidad mejor que muchos metales, incluso mejor conductor que el grafito.

Es muy interesante saber que algo tan delgado pueda ser tan fuerte y útil.

¿Qué aplicación te sorprendio?

Lo que más me sorpendió fue como lo mencione anteriormente que posee una gran conductividad, incluso más que el grafito, ya que el grafeno es solo una capa de átomos de carbono organizados de manera hexagonal y el grafito esta formado por muchas capas de grafeno apiladas una sobre otra.Por eso su uso en baterías y dispositivos electrónicos. Ya que el grafeno permite crear baterías que se cargan mucho más rápido y duran más tiempo, algo que podría revolucionar la tecnología de los celulares y autos eléctricos.

¿Cómo se relaciona con la sostenibilidad?

El grafeno se relaciona con la sostenibilidad porque puede mejorar la eficiencia energética y reducir el consumo de recursos. Por ejemplo, al aplicarse en paneles solares, ayuda a captar mejor la energía del sol, y en baterías ecológicas, permite almacenar más energía sin contaminar. En general, su desarrollo puede impulsar tecnologías más limpias y duraderas, contribuyendo al cuidado del medio ambiente.

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¿Cuál alótropo te parece más interesante?

El nanotubo de carbono, porque combina fuerza, ligereza y alta conductividad, y puede transformar la tecnología del futuro.

¿Qué aplicación te sorprendió?

Me sorprendió que el grafeno se use para crear pantallas flexibles y baterías ultrarrápidas, mostrando su potencial en la electrónica moderna.

¿Cómo se relaciona con la sostenibilidad?

Estos alótropos ayudan a la sostenibilidad porque permiten crear materiales más duraderos, livianos y eficientes, reduciendo el uso de recursos naturales y el impacto ambiental. Además, pueden mejorar la energía limpia y reciclable, contribuyendo a un futuro más ecológico.

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Marcelo Loza 5to B

Estructura en capas: Son láminas de grafeno enrolladas en forma de cilindro (una o varias capas).

Conductividad eléctrica: Muy alta, y también excelente conductividad térmica.

Aplicaciones: En nanotecnología, medicina, electrónica, fibras resistentes y baterías avanzadas.

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Marcelo Loza 5to B

Estructura en capas: Es una sola capa de átomos de carbono en forma de red hexagonal.

Conductividad eléctrica: Excelente, mejor que la del cobre.

Aplicaciones: En pantallas táctiles, paneles solares, baterías y materiales ultraligeros.

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Marcelo Loza 5to B

Estructura en capas: Tienen forma esférica o elíptica, parecida a un balón de fútbol (C₆₀), formados por hexágonos y pentágonos de átomos de carbono.

Conductividad eléctrica: Moderada, puede variar según su estructura y dopaje.

Aplicaciones: En medicina, electrónica, nanomateriales y almacenamiento de energía.

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Marcelo Loza 5to B

Estructura en capas: No tiene capas, sino una red tridimensional muy fuerte donde cada átomo está unido a cuatro más mediante enlaces covalentes.

Conductividad eléctrica: Nula (es un aislante), pero conduce muy bien el calor.

Aplicaciones: En joyería, cortes industriales, perforaciones y herramientas de precisión.

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Marcelo Loza 5to B

Estructura en capas: Formado por capas planas de átomos de carbono dispuestos en anillos hexagonales. Las capas están unidas débilmente, por eso se deslizan fácilmente.

Conductividad eléctrica: Alta, porque los electrones pueden moverse libremente entre las capas.

Aplicaciones: En lápices, lubricantes, electrodos y baterías.

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¿Cuál alótropo te parece más interesante?

El alótropo que más me parece interesante son los nanotubos de carbono, porque representan una de las estructuras más interesantes que fue creada por la naturaleza y aprovechadas por la ciencia, además de una gran capacidad para conducir electricidad y calor, me parece fascinante cómo puede tener un impacto tan grande en la tecnología moderna.

Qué aplicación te sorprendió?

Fue su uso en medicina, especialmente en el transporte de medicamentos dentro del cuerpo y en la lucha contra el cáncer, en como el uso de nanotubos puedan funcionar como “vehículos microscópicos” capaces de llevar tratamientos directamente a las células enfermas, ayudando a curar enfermedades de forma más precisa y con menos efectos secundarios.

¿Cómo se relaciona con la sostenibilidad?

Se relacionan con la sostenibilidad porque permiten crear materiales más ligeros, resistentes y duraderos, reduciendo el consumo de recursos. Además, se están utilizando en baterías y paneles solares más eficientes, lo que ayuda a desarrollar energías limpias y tecnologías que cuidan el medio ambiente.

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Nanotubos de carbono Paula Garrido 5to A

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Nanotubos de carbono Paula Garrido 5to A

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Estructura

Son estructuras Cilíndricas formadas por una o varias capas de grafeno enrolladas sobre sí mismas. Están compuestos solo por átomols de carbono unidos mediante enlaces covalentes sp2, lo que le permite que sean muy estables.

Su diametro es nanométrico, pero puede medir micrometros de largo, formando asi estrucruras largas, delgadas y muy resistentes. Pueden existir dos tipos de nanotubos de carbono: De pared simple (un solo tubo de grafeno) Y De pared múltiple ( varios tubos concentrados, uno dentro de otro).

Propiedades

Tienen una alta resitencia, ya que son más resistentes que el acero, pero mucho mas livianos, Pueden doblarse y colver a su forma original sin romperse. Además, son resitentes a la corrosión y a las altas temperaturas.

Aplicaciones

Se utiliza para realizar materiales mas fuertes, ligeros y duraderos.

Shu, T. (2024). The morphology of carbon: An exploration of forms and structures. Advanced Materials Science Research, 7(5), 215-216. https://doi.org/10.37532/aaasmr.2024.7(5).215-216

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🔹 Estructura

Los nanotubos de carbono son estructuras cilíndricas formadas al enrollarse una lámina de grafeno en forma de tubo.

Pueden tener diámetros de tan solo 1 nanómetro y longitudes miles de veces mayores que su grosor.

Propiedades

Alta resistencia mecánica: Son unas 100 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeros.

Excelente conductividad eléctrica y térmica: Transmiten electricidad y calor de forma muy eficiente.

Gran elasticidad: Pueden doblarse sin romperse y recuperar su forma.

Aplicaciones

En materiales compuestos

Refuerzo de plásticos, metales o cerámicas para hacerlos más resistentes.

Creación de fibras ultrafuertes para aviones, autos y equipos deportivos.

En medicina

En sensores biomédicos para detectar enfermedades.

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Estructura:

Es una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal, similar a una sola capa de grafito.

Propiedades:

Extremadamente delgado

Muy fuerte y flexible.

Excelente conductor de electricidad y calor, de color transparente.

Aplicaciones:

En pantallas táctiles y baterías.

En sensores, transistores y paneles solares.

En materiales compuestos ultrarresistentes.

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Estructura:

Moléculas esféricas o elipsoidales formadas por átomos de carbono en forma de hexágonos y pentágonos, parecidas a un balón de fútbol (C₆₀ es la más conocida).

Propiedades:

Gran estabilidad química.

Capacidad para actuar como semiconductores.

Buena conductividad eléctrica.

Ligereza y simetría.

Aplicaciones:

En medicina (liberación controlada de fármacos).

En nanomateriales y celdas solares.

En superconductores y lubricantes.

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¿Cuál alótropo te parece más interesante?

El grafeno, por su estructura única y propiedades excepcionales.

¿Qué aplicación te sorprendió?

Su uso en la entrega de fármacos en medicina, permitiendo tratamientos más eficientes.

¿Cómo se relaciona con la sostenibilidad?

El grafeno puede mejorar la eficiencia de baterías y células solares, contribuyendo a energías más limpias y sostenibles.

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Estructura Cada átomo de carbono está unido a otros cuatro mediante enlaces covalentes muy fuertes, formando una estructura tridimensional.Propiedades:Es el material natural más duro conocido, no conduce la electricidad.Aplicaciones:En joyería, y en herramientas de corte y perforación, Habitualmente posee un color amarillo claro o incoloro.

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Lámina de carbono

Consiste en una sola capa de átomos de carbono dispuestos en un arreglo bidimensional en forma de panal.

Alta conductividad y resistencia

Excepcional conductor de electricidad y calor, además de ser muy resistente, aproximadamente 200 veces más fuerte que el acero.

Aplicaciones

Utilizado en electrónica (transistores, pantallas táctiles), materiales compuestos (mejora de propiedades mecánicas), baterías (aumento de eficiencia), y tecnologías ópticas (filtros y láseres).

Rodríguez González, C., & Kharissova, O. V. (2008). Propiedades y aplicaciones del grafeno. Ingenierías, 11(38), 17-23.

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Figueroa Mayerli 5to "B"

Estructura:

Formado por capas planas de átomos de carbono en forma de hexágono, cada átomo se unira a tres otros, dejando electrones libres entre las capas.

Propiedades:

Es conductor de electricidad. Tiene una textura suave y resbaladizo al igual que posee un color negro y opaco.

Aplicaciones:

Los más conocidos como son los lápices, lubricantes y escobillas eléctricas, en electrodos de baterías y pilas y en materiales refractarios.

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Estructura

Es una lamina bidimensional de carbono, formada por átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal. Cda átomo de carbono esta unido a tres mediante enlaces sp2 y el cuatro alectrón queda libre y deslocalizado, lo que permite el paso de la corriente eléctrica.

Esta estructura llega a ser muy interesante ya que una sola capa de grafeno forma el grafito y si se enrolla pueden formar nanotubos y si se curva completamente forma fullerenos.

Propiedades

Los electrones libres se mueven facilemente, haciendo que el grefeno sea un excelente conductor de la electricidad.

Transmite el calor de una manera eficiente y es mucho mas resistente que el acero, aunque es ligero y flexible.

Es uno de los materiales más livianos que existen. A pesar de ser delgado, es casi transparente y muy elástico.

Aplicaciones

Sirven mucho en el área de la electrónica celulares, baterías, celdas solares por su gran conductividad. Se mezcla con plásticos, metales o céramicas para hacerlos mas fuertes y ligeros.

Tambien nos sirve para fabricar materiales ultraligeros y resistentes que mejoran el rendimiento y reducen el consumo energético.

Shu, T. (2024). The morphology of carbon: An exploration of forms and structures. Advanced Materials Science Research, 7(5), 215-216. https://doi.org/10.37532/aaasmr.2024.7(5).215-216

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1.- ¿Cuál alótropo te parece más interesante?

El alótropo más interesante es: el grafeno

2.- ¿Qué aplicación te sorprendió?

La del grafeno ya que por diversos métodos de procesamiento se obtienen productos importantes para la industria tecnológica y medicinal

Usándose para fabricar pantallas táctiles, baterías y transistores más rápidos en mejorar paneles solares, para reforzar plásticos y metales haciéndolos más fuertes y ligeros.

3.- ¿Cómo se relaciona con la sostenibilidad?

Ayuda a crear tecnologías más eficientes y ecológicas con el medio ambiente reduciendo la explotación excesiva de combustibles fósiles o naturales. También permite fabricar productos que consumen menos recursos teniendo una vida útil y más larga así favoreciendo a minimizar el impacto ambiental

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Los nanotubos de carbono son una forma de carbono que presentan una estructura cilíndrica y poseen propiedades únicas que los hacen altamente valiosos en diversas aplicaciones.

Estructura Molecular

Están compuestos por una o múltiples capas de grafeno enrolladas en un tubo delgado. Su diámetro es de nanómetros, mientras que su longitud puede ser de varios micrómetros a milímetros.

Esta disposición les otorga una resistencia notable y una gran rigidez.

Propiedades mecánicas

Los nanotubos pueden ser conductores eléctricos o semiconductores, dependiendo de su estructura.

Los electrones se mueven con facilidad a lo largo del eje del nanotubo, mejorando su conductividad.

Son extremadamente resistentes y presentan elasticidad.

Aplicaciones de los Nanotubos de Carbono

Usados en el desarrollo de nanodispositivos y sistemas de entrega de fármacos.

Empleados en componentes electrónicos, como transistores y circuitos integrados.

Incorporados en plásticos y otros materiales para mejorar su resistencia y conductividad.

Utilizados en baterías y supercapacitores para mejorar el almacenamiento de energía.

Martín, N. (2011). Sobre fullerenos, nanotubos de carbono y grafenos. Arbor, 187(Extra_1), 115-131.

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Estructura

Los fullerenos son moleculas esfericas formadas solo por atomos de carbono. Cada átomo de carbono est enlazado con tres átomos covalentes mediante sp2. La estructura se compone de pentagonos y hexagonosformando una red cerrada y hueca. Esta forma es muy simétrica y estable, lo que le da propiedades únicas frente a otras formas de carbono.

Propiedades Químicas:

Uno de los mas conocidos es el C60 es muy estable y puede reaccionar con hidrogeno, halógenos o metales.

Resiste altas temperaturas y radiación, sin dañarse facilmente. Si se le agregan grupos químicos modifican su comportamiento.

Realiza reacciones como lo es:

La Hidrogenación que se refiere a una reacción quimica en la que una sustancia puede unirse con átomos de hidrógeno. Estas reacciones satura algunos dobles enlaces de carbono y cambia sus propiedades, haciendolo mas estable y menos conductor.

La Halogenación que se refiere a una reacción donde una sustancia se une con halógenos, que son los elementos del grupo 17 de la tabla periódica (flúor, cloro, bromo y yodo). Estas reacciones modifican la estructura electrónica del fullereno, volviéndolo más reactivo y útil en materiales electrónicos o catalizadores.

Adición de Metales se refiere a cuando los átomos de los metales se conmbinan con las moléculas de fullereno. Lo que hace que se modfifique su estructura electrónica, haciendo que se cambie sus propiedades, y sea mas conductor.

Aplicaciones:

Se usa mucho en la medicina o en el área de la biotecnología para posibles tratamientos contra distintas enfermedades.

Además, se usa en recubrimientos resistentes y lubricantes avanzados por su forma esférica y baja fricción.

Shu, T. (2024). The morphology of carbon: An exploration of forms and structures. Advanced Materials Science Research, 7(5), 215-216. https://doi.org/10.37532/aaasmr.2024.7(5).215-216

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Los fullerenos son una forma especial de carbono que se caracterizan por su estructura molecular única y diversas propiedades.

Estructura Molecular

Los átomos de carbono se organizan en una forma de esfera o estructura poliédrica. Esta configuración les proporciona alta estabilidad química y resistencia.

Existen distintos tipos de fullerenos, siendo el C60 el más conocido, con forma similar a un balón de fútbol ya que presenta una combinación de 12 pentágonos y 20 hexágonos, similar a la estructura de un icosaedro. Esta organización le otorga propiedades únicas y hace que los fullerenos sean muy estables.

Propiedades químicas

A pesar de su estructura relativamente compleja, los fullerenos son bastante estables debido a la disposición de los enlaces covalentes entre los átomos de carbono.

Algunas variantes de fullereno tienen la capacidad de conducir electricidad, lo que permite su uso en aplicaciones electrónicas.

Aunque son estables, los fullerenos pueden participar en reacciones químicas, formando diversos compuestos y aductos, lo que los hace interesantes para el estudio en la química orgánica. Son insolubles en agua.

Aplicaciones de los Fullerenos

Usados como transportadores de fármacos y en el diseño de nanodispositivos.

Empleados en la fabricación de materiales para transistores y dispositivos ópticos.

Investigados para el desarrollo de tratamientos en terapia del cáncer y entrega de medicamentos.

Incorporados en polímeros para mejorar propiedades mecánicas y eléctricas.

Martín, N. (2011). Sobre fullerenos, nanotubos de carbono y grafenos. Arbor, 187(Extra_1), 115-131.

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El diamante es una forma pura de carbono conocida por su dureza extrema y belleza.

Estructura Cristalina debido a que los átomos de carbono se unen mediante enlaces covalentes en una estructura tridimensional.

Es el material natural más duro, capaz de rayar otros materiales.

Su estructura impide deslizamientos, aumentando su resistencia.

Propiedades físicas

Tiene rigidez y no conduce electricidad debido a la falta de electrones libres pero puede actuar como semiconductor al introducir impurezas.

Tiene una densidad de 3.51 g/cm³

Y su oumto de fusión es alrededor de 3550 grados centigrados.

Aplicaciones del Diamante

Joyería, usado en anillos y collares por su brillo y durabilidad.

Empleado en brocas y sierras para materiales duros.

Usado en semiconductores de dispositivos avanzados.

Utilizado en componentes de láser y dispositivos ópticos.

Portero, M. (1986). Diamante de Michael Porter. Diamante de Michael Porter , 1-12.

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Estructura en Capas

El grafito tiene una estructura tridimensional compuesta por capas de átomos de carbono dispuestos en un arreglo hexagonal. Cada capa está formada por átomos de carbono que se unen mediante enlaces covalentes. Existen las Capas deslizantes, espesor y de Estructura Hexagonal

Conductividad Eléctrica

El grafito es un excelente conductor de electricidad debido a la presencia de electrones deslocalizados. Estos electrones pueden moverse libremente a través de las capas del grafito, lo que permite la conductividad eléctrica.

Aplicaciones del Grafito

El grafito posee una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias debido a sus propiedades únicas como son los lubricantes Sólidos y liquidos, electrónica, pizarras y Lápices

Argentino, A. S. G. M. (2011). Grafito. SEGEMAR-UNSAM.

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Cuando hablamos del diamante lo recordamos como una figura preciosa, pero lo más interesante es que este tiene una estructura cristalina completamente distinta al grafito pero ambos son una forma alotrópica del carbono. En este caso se analiza como cada átomo de carbono está enlazado con otros cuatro átomos de carbono en una estructura conocida como tetraédrica que se refiere que tiene forma de piramide de cuatro caras. Estos enlaces covalentes que posee son muy fuertes y se extienden en las tres dimensiones del cristal, formando una red cristalina rígida y compacta. No posee electrones libres lo que hace que no sea un buen conductor de la elctricidad, haciendo que sea un aislante eléctrico, todo lo contrario al grafito.

Propiedades

Este es un material natural con mucha dureza, lo que hace que pueda rayar cualquier material, pero solo otro diamante puede rayarlo a él. Su punto de fusión es de alrededor de 3.550 °C y su densidad es de aproximadamente de 3.51 g/cm3 mucho mayor que la del grafito. A diferencia de la electricidad, el diamante es un excelente conductor de calor y sobre todo un buen aislante. Pero a pesar de ser un material duro, este puede romperse o fracturarse si se golpea con fuerza en direccion especifica del cristal.

Aplicaciones

Una de sus aplicaciones mas utilizadas es en la joyeria esto gracias a su belleza y rareza, es muy valorado en anillos, collares, etc. Gracias a su dureza se utiliza en las industrias ya que ayuda en cortes, perforaciones y púlido. Se utiliza en semiconductores especiales y sensores, ya que puede soportar altas temperaturas y tiene alta conductividad térmica.

Shu, T. (2024). The morphology of carbon: An exploration of forms and structures. Advanced Materials Science Research, 7(5), 215-216. https://doi.org/10.37532/aaasmr.2024.7(5).215-216

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Bibliografía usada en la información anterior 

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El alótropo del carbono que más me parece interesante es el grafeno, porque aunque está formado por una sola capa de átomos, es muy resistente, ligero y buen conductor. Tiene un gran potencial para transformar la tecnología moderna.

La aplicación que más me sorprendió fue su uso en pantallas flexibles y baterías que se cargan rápidamente, además del empleo de fullerenos en medicina para transportar medicamentos.

Estos avances se relacionan con la sostenibilidad, ya que el grafeno puede ayudar a crear tecnologías más limpias, baterías duraderas, paneles solares eficientes y filtros para purificar agua, contribuyendo a cuidar el medio ambiente y a un futuro más sostenible.

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Bibliografía usada en la información anterior 

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Estructura cilíndrica:
Son tubos microscópicos formados al enrollar una lámina de grafeno.
Pueden ser de una o varias capas (pared simple o múltiple).

Propiedades:

Extremadamente resistentes y ligeros.

Excelentes conductores eléctricos y térmicos.

Flexibles y elásticos.

Aplicaciones:

Electrónica y sensores.

Materiales compuestos ultrarresistentes.

Medicina y almacenamiento de energía.

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Cristina Caiza- Quinto "B"

Lámina de carbono:
Es una sola capa de átomos de carbono dispuestos en red hexagonal (una lámina del grafito).

Alta conductividad y resistencia:

Conduce la electricidad y el calor mejor que el cobre.

Más fuerte que el acero.

Muy ligero, flexible y casi transparente.

Aplicaciones:

Electrónica como: pantallas táctiles, chips, baterías.

En medicina, sensores y prótesis.

Energía como: paneles solares, supercondensadores.

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Cristina Caiza- Quinto "B"

Posee una estructura esférica (C₆₀):
Los átomos de carbono forman una esfera hueca con forma de balón de fútbol (20 hexágonos y 12 pentágonos).

Propiedades químicas:

Muy estables y ligeros.

Pueden encapsular moléculas en su

interior.

Buenos conductores eléctricos.

Aplicaciones:

Transporte de fármacos en medicina.

Lubricantes

Materiales superconductores y catalizadores.

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Cristina Caiza- Quinto "B"

Estructura molecular :

Cada átomo de carbono está unido a otros cuatro formando una red tridimensional.

Propiedades físicas:

Estructura muy dura

Transparente y brillante.

No conduce electricidad, pero conduce bien el calor.

Aplicaciones:

Joyería.

Herramientas de corte, pulido y perforación.

Aplicaciones en láseres y dispositivos de alta precisión.

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Crsitina Caiza- Quinto "B"

Formado por capas planas de átomos de carbono unidos en forma hexagonal.
Las capas se mantienen unidas por fuerzas débiles, lo que les permite deslizarse fácilmente entre sí.

Conductividad eléctrica:
Buena, porque los electrones pueden moverse libremente entre las capas.

Aplicaciones:

Minas de lápiz.

Electrodos para baterías.

Lubricante seco., etc

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Estructura cilíndrica

Los nanotubos de carbono consisten en una lámina de carbono tipo grafeno enrollada en forma de cilindro. Pueden ser de pared simple (SWCNT) o de múltiples paredes (MWCNT), con diámetros a escala nanométrica.

Propiedades mecánicas

Tienen módulos de elasticidad muy elevados (~1 TPa) y resistencias a tracción extremadamente altas en comparación con materiales convencionales.

Son flexibles y elásticos: pueden doblarse sin romperse y volver a su forma original.

Su densidad es baja (~1.3 g/cm³) lo que favorece materiales ligeros con alto rendimiento mecánico.

Aplicaciones

Refuerzo de materiales compuestos (polímeros, metales, cerámicas) para obtener estructuras más ligeras, fuertes y duraderas.

Electrónica y nano dispositivos: por su conductividad, tamaño y propiedades mecánicas.

Medicina, sensores, filtración y otros campos de alta tecnología donde su tamaño, superficie y propiedades hacen la diferencia.

Moraleja, A. M., & Maser, W. K. (2014). Nanotubos de carbono: estructura, propiedades y química.

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Lámina de carbono

El grafeno está formado por una solo capa de átomos de carbono hibridados en sp², dispuestos en una malla hexagonal plana.

Esta estructura bidimensional le da sus propiedades extraordinarias.

Alta conductividad y resistencia

Tiene conductividad eléctrica muy alta gracias a los electrones del sistema π que se mueven libremente.

Exhibe alta resistencia mecánica (módulo de Young ~1 TPa) y gran conductividad térmica (varios miles W/m·K).

Su superficie específica y delgadez lo hacen ideal para aplicaciones donde se requiere ligereza + fuerza.

Aplicaciones

En electrónica y dispositivos de alta velocidad, como transistores, sensores, pantallas transparentes.

En almacenamiento de energía, por ejemplo supercondensadores, baterías más ligeras y eficientes.

Como material compuesto para reforzar plásticos, metales o cerámicos gracias a su resistencia mecánica y conductividad.

Erazo, D., Grijalva, M., & Marcillo, R. (2019). Avances de la investigación científica en el grafeno. RECIAMUC, 2(3), 321 334

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Estructura esférica

Los fullerenos, como el C₆₀, están formados por átomos de carbono en una jaula hueca de 12 pentágonos y 20 hexágonos, similar a un balón de fútbol.

Propiedades químicas

Pueden aceptar y donar electrones, siendo buenos reactivos químicos.

Su estructura curva aumenta su reactividad frente a adiciones químicas.

Son solubles en disolventes orgánicos y pueden modificarse químicamente para mejorar su funcionalidad.

Aplicaciones

Medicina: transporte de fármacos, antioxidantes, terapia fotodinámica.

Electrónica y energía: células solares, transistores orgánicos.

Materiales avanzados: lubricantes, recubrimientos y superconductores.

Reflexión

Los fullerenos muestran cómo cambiar la geometría de los átomos transforma las propiedades de un material. Su estructura esférica abre oportunidades en nanotecnología, medicina y energía, destacando la versatilidad.

León, N. M. (1999). Fullerenos: moléculas de carbono.

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Estructura molecular

El diamante está formado por átomos de carbono hibridados en sp³, unidos entre sí por enlaces covalentes fuertes en una red tridimensional. Esta estructura le da su gran dureza y estabilidad.

Propiedades físicas

Es el material natural más duro conocido.

No conduce electricidad porque no tiene electrones libres.

Es transparente, tiene alto punto de fusión y gran densidad (≈ 3.51 g/cm³).

Excelente conductor térmico.

Aplicaciones

Se utiliza en joyería, herramientas de corte y perforación, abrasivos industriales y en componentes electrónicos de alta resistencia.

Gasque Silva, L. (2025). Carbono. Diamantes sintéticos. Educación Química: Revista de la Universidad Nacional Autónoma de México.