La diferencia clave entre el grafeno y la fibra de carbono es que el grafeno tiene un espesor de capa de un solo átomo de carbono, mientras que la fibra de carbono tiene un espesor de escala micrométrica.
Tanto el grafeno como la fibra de carbono son sustancias que contienen carbono. El grafeno contiene solo átomos de carbono, mientras que la fibra de carbono contiene principalmente carbono junto con algunos otros elementos como el oxígeno y el nitrógeno. Otra diferencia importante entre el grafeno y la fibra de carbono es la forma en que las láminas de carbono se entrelazan en estas sustancias. Sin embargo, ambos tipos contienen carbono dispuesto en el mismo patrón hexagonal regular.
¿Qué es el grafeno?
El grafeno es un alótropo del carbono que tiene una sola capa de átomos de carbono dispuestos en un patrón hexagonal regular. En consecuencia, es un semimetal que tiene una pequeña superposición entre las bandas de valencia y conducción. La estructura del grafeno es la estructura básica de muchas sustancias que contienen carbono, como el grafito, el diamante, el carbón vegetal, los nanotubos de carbono, etc.
Además, hay muchas propiedades importantes y poco comunes en el grafeno. Por ejemplo, es el material más fuerte que jamás hayamos probado. Además, puede conducir calor y electricidad con alta eficiencia. La sustancia es casi transparente. Aparte de eso, muestra diamagnetismo y también tiene propiedades bidimensionales.
Figura 01: Hoja de grafeno
Cada átomo de carbono en la hoja de grafeno tiene cuatro enlaces a su alrededor, como tres enlaces sigma con otros tres átomos de carbono en el mismo plano y un enlace pi perpendicular al plano. La distancia entre los dos átomos de carbono en esta estructura es de aproximadamente 1,42 Å. Como resultado, los átomos de carbono estrechamente empaquetados y la hibridación sp2 de cada átomo de carbono le dan al grafeno su alta estabilidad. Por lo tanto, si exponemos estas láminas a otras sustancias que contienen carbono, como los hidrocarburos, pueden reparar los daños en las propias láminas.
Las aplicaciones del grafeno se encuentran en el campo de la medicina (ingeniería de tejidos, bioimágenes, administración de fármacos, pruebas, toxicidad), en la electrónica (producción de transistores, electrodos conductores transparentes, optoelectrónica, etc.), en el procesamiento de la luz (óptica moduladores, lentes UV), etc.
¿Qué es la fibra de carbono?
La fibra de carbono es una forma de fibra que tiene principalmente átomos de carbono dispuestos en un patrón hexagonal. Estas fibras tienen alrededor de 5-10 micrómetros de diámetro. Sobre todo, esta sustancia está disponible en forma de estopa continua enrollada en un carrete. Y este cable contiene un haz de miles de filamentos de carbono individuales de manera continua. Además, este paquete está protegido con un recubrimiento orgánico. Por lo tanto, podemos desenrollar el cable para la aplicación prevista.
La estructura atómica de este material es similar a la del grafeno; patrón hexagonal. Además, existen dos formas de fibra de carbono según el precursor que utilicemos para fabricar este material; turbostráticos o grafíticos. A veces, es un híbrido de ambas estructuras.
Figura 02: Tejido fabricado con filamentos de carbono tejidos
Las propiedades más importantes de este material incluyen alta rigidez, alta resistencia a la tracción, bajo peso, alta resistencia química, tolerancia a altas temperaturas y baja expansión térmica. Debido a estas propiedades, la fibra de carbono es popular en aplicaciones aeroespaciales, militares, etc.
¿Cuál es la diferencia entre el grafeno y la fibra de carbono?
El grafeno es un alótropo del carbono que tiene una sola capa de átomos de carbono dispuestos en un patrón hexagonal regular, mientras que la fibra de carbono es una forma de fibra que tiene principalmente átomos de carbono dispuestos en un patrón hexagonal. Son materiales compuestos principalmente por átomos de carbono. Sin embargo, difieren entre sí según el grosor. Por lo tanto, la diferencia clave entre el grafeno y la fibra de carbono es que el grafeno tiene un espesor de capa de un solo átomo de carbono, mientras que la fibra de carbono tiene un espesor de escala micrométrica. Otra diferencia importante entre el grafeno y la fibra de carbono es que las láminas de grafeno se empaquetan de forma compacta, mientras que la fibra de carbono no tiene láminas compactas.
La siguiente infografía sobre la diferencia entre el grafeno y la fibra de carbono muestra más diferencias entre ambos.
Resumen: grafeno frente a fibra de carbono
El grafeno y la fibra de carbono son materiales importantes que contienen carbono. La diferencia clave entre el grafeno y la fibra de carbono es que el grafeno tiene un grosor de capa de un solo átomo de carbono, mientras que la fibra de carbono tiene un grosor de escala micrométrica.
