Espesor de una firma

[[Beto]]

Hola, se me ha planteado un pequeño problema y no se me ocurre una solución ; consiste en diseñar un experimento sencillo con el cual se pueda determinar el espesor de una firma (altura de la firma) escrita con un lápiz sobre una hoja de papel si es que se conoce la separación de las moléculas de grafito de las que esta compuesto el lápiz.

Un saludo y gracias de antemano

[Dramey]

Re: Espesor de una firma

No lo he entendido muy bien...¿te preguntan acerca de cual es el espesor que deja un lapiz?

[[Beto]]

Re: Espesor de una firma

No lo he entendido muy bien...¿te preguntan acerca de cual es el espesor que deja un lapiz?

Si a eso se refiere la pregunta.

[Dramey]

Re: Espesor de una firma

Pues a mi se me ocurre que con un portaminas (por eso que es de anchura constante midas la longitud de la mina (de 0.5mm por ejemplo) y la longitud de una recta hasta que se desgaste. En principio el volumen de mina es constante, por lo que puedes calcular el espesor, y sin saber la distancia interatómica, que necesitas un experimento de difracción de RX para conocerla, y eso es "complicado" creo yo

[[Beto]]

Re: Espesor de una firma

Pues a mi se me ocurre que con un portaminas (por eso que es de anchura constante midas la longitud de la mina (de 0.5mm por ejemplo) y la longitud de una recta hasta que se desgaste. En principio el volumen de mina es constante, por lo que puedes calcular el espesor, y sin saber la distancia interatómica, que necesitas un experimento de difracción de RX para conocerla, y eso es "complicado" creo yo

Bueno pero el dato es que esa distancia entre los átomos de grafito se conoce y a partir de allí se tiene que idear un experimento, ya que no necesariamente tiene que ser un portaminas, había pensado en difracción pero la verdad no se me ocurre como aplicarlo.

No esta en mis planes realizar ese experimento si no solamente plantear la forma en que se llevaría acabo

[aLFRe]

Re: Espesor de una firma

Bueno pero el dato es que esa distancia entre los átomos de grafito se conoce y a partir de allí se tiene que idear un experimento, ya que no necesariamente tiene que ser un portaminas, había pensado en difracción pero la verdad no se me ocurre como aplicarlo.

No esta en mis planes realizar ese experimento si no solamente plantear la forma en que se llevaría acabo

Esto hablando de memoria, y siendo un
charlatán

Creo recordar que la estructura cristalina del grafito tiene dos distancias características
( de la celda había dos repetidas )
Si te dan uno de esos espaciados como tu dices lo primero es pensar en interferencias
entre los planos de grafito depositados, pero hay dos problemas:
1. cuando tu escribes con un lápiz no depositas capas
sino un fino polvillo que supongo que se adhiere al folio por fuerzas electrostáticas...
Lo que más me suena a mi es el difractómetro de polvo, que servía para obtener
los parámetros de la red dato del que ya partes.
2. Si en cada punto de la firma desde la interfase hasta la superficie del papel
se mantuviese un monocristal, efectivamente podrías pensar que cada plano
en parte refleja la luz con la que iluminas y en parte la transmite...
con lo cual podrías ver el patrón de las interferencias en un punto muy alejado
y que eso te informase de los planos
similar a cuando haces Young con 2, 3, 4, rendijas
tendría que ver mis apuntes sobre redes de difracción
pero el problema es este...
La primera capa refleja R I y transmite ( 1- R) I
I la intensidad y R el factor o coeficiente de reflexión ...
y así sucesivamente...
en la práctica se pierde tal cantidad de intensidad que tras
dos reflexiones ya puedes despreciar el resto...
pero resto para coeficientes macroscópicos...
en este caso no es lo mismo...
En todo caso aquí no tengo ese coeficiente para el grafito.


En fin... saludos y ya nos contarás.

[carroza]

Re: Espesor de una firma

Hola, se me ha planteado un pequeño problema y no se me ocurre una solución ; consiste en diseñar un experimento sencillo con el cual se pueda determinar el espesor de una firma (altura de la firma) escrita con un lápiz sobre una hoja de papel si es que se conoce la separación de las moléculas de grafito de las que esta compuesto el lápiz.

Un saludo y gracias de antemano

Existe un procedimiento muy fiable de deteminar espesores de capas muy finas. Se llama "Retrodispersion Rutherford" (RBS en ingles).

Se basa en tomar la muestra, bombardearla con protones o particulas alfa, y ver la energia de las particulas que se dispersan hacia detras. Cuanto más penetren, más energia pierden.

Para el caso del grafito sobre papel, tienes el problema de que ambos tienen como composicion principal Carbono, con lo que no diferenciarias el carbono que corresponde al grafito del que corresponde al papel. Afortunadamente, el grafito tiene componentes minoritarios, que son diferentes al papel, que podrias utilizar para ver su espesor.

Para más información, busca "Rutherford Backscattering" en google.

[Dramey]

Re: Espesor de una firma

No se nos olvide que el experimento tiene que ser sencillo...Por eso decía yo utilizar una mina de V conocido, que no es tan dificil ni caro de conseguir como un RBS

[[Beto]]

Re: Espesor de una firma

No se nos olvide que el experimento tiene que ser sencillo...Por eso decía yo utilizar una mina de V conocido, que no es tan dificil ni caro de conseguir como un RBS

Gracias a todos, ciertamente el experimento tendría que ser sencillo pero es interesante conocer todos los métodos que se pueden utilizar.

[Jesus Perez Santafe]

Si con tu firma en lápiz .. haces realmente una "firma en gafito.."... creo que lo que estás haciendo es " una firma en modo "mono-capa" ..por lo que estás fabricando una capa de GRAFENO " ¡¡¡ que es una capa "mono-atómica" de carbono , tal y como acredita Wikipedia ( https://es.wikipedia.org/wiki/Grafeno )

Pero para poder saber cuál es el ancho de altura de una capa de átomos del carbono , si bien parece ser que la distancia ente sus átomos, no superan los 280 nanómetros ( en su "paralelismo hexagonal”,) sin embargo esa distancia, de horizontalidad (-o de distancia entre átomos en su red horizontal.".. )... no nos permite saber CALCULAR EL ANCHO DE ALTURA DE ESE MISMO ÁTOMO DE CARBONO"..
Por ello, si alguien puede dar a conocer la verdadera dimensión de una átomo de carbono...ello resultaría muy interesante para este foro, ya que permitiría conocer las mediciones mundiales de muchas cosas
Un saludo

[Fortuna]

El papel no es liso sino que está compuesto de fibras apiladas formados por ligninas y celulosas principalmente y minerales y proteínas en menor proporción.

Y la mina de lápiz tampoco es perfecta. El grafito está mezclado con pastas (arcillas y ceras) y es amorfo.

Para medir el espesor yo lo haría con un láser paralelo al plano del papel, hasta que dejemos de verlo. Algo parecido a lo que hacen los astrónomos al medir un tránsito de un planeta sobre una estrella.

No olvidemos que la presión aplicada puede hundir las fibras del papel, con lo cual no sabremos cuánto sobresale, sino el espesor total.

Para medir: Algo muy antiguo: pesando el papel y la mina antes de trazar 100 líneas (por ejemplo) de largo conocido, y suponiendo que el ancho de la "raya" que deja la mina sobre el papel es el mismo que el de la mina. Sabiendo la densidad de la mina (medible), la diferencia de masa y el diámetro de la mina se calcula fácilmente.

La segunda foto es una mina de grafito.