RIVERO MACIEL process for the synthesis of high atomic purity pristine graphene via Supercritical Helium. Theoretical Foundations, Machine Design, and Computational Scripts.

ENGLISHTitle: Rivero Maciel Process for Mass Graphene Synthesis: Theoretical Foundations and Industrial DesignOverview: This deposit presents the "Rivero Maciel Process, " a novel integrated system for the mass synthesis of high-quality graphene. The development covers the complete cycle from precursor activation to cryogenic packaging, solving critical challenges in scalable exfoliation through high-energy supersonic expansion. Key Sub-processes and Innovations Included: • AETI Protocol: Thermal (623. 15 K) and electrostatic (15–25 kV) activation to expand interlaminar spacing d₀₀₂ to ≥ 4. 2 Å. • BESAE Nozzle: Optimized De Laval design for Helium at Mach 3. 2 (exit velocity ≈ 2, 800 m/s). • Internal Mechanical Micro-explosion: Exfoliation via internal expansion pressure (Pᵢₙₜ) of 7. 92 MPa, overcoming Van der Waals cohesion by 8x. • BG-1 Self-Regenerative Layer: Sacrificial nanocomposite (PVDF 15%, graphene 5%) to mitigate hydrodynamic erosion and restore the aerodynamic profile. • Quantum Tightness Shielding: Protection based on Pauli repulsion to reduce Helium leakage to ultra-high vacuum levels (< 10⁻¹² mbar·l/s). • SSIE System: Automated supervision with Triple Modular Redundancy (TMR) and 20 kHz laser profilometry. • Closed-Loop Recirculation and Purification: Engineering circuit for Helium recovery and re-pressurization with 99. 95% efficiency. • SCDE System: Dual-stage cyclonic separation for area-to-mass ratio classification via centrifugal and electrostatic forces. • Triple Isobaric Airlock: Continuous feeding system at 10. 0 MPa without depressurization. • TENG Energy Harvesting: Triboelectric nanogenerators (2 J/pulse) for autonomous sensor and actuator powering. • Electrostatic Levitation & Cryogenic Sealing: Coulomb repulsion channeling and sealing at 123. 15 K (–150 °C) to preserve atomic purity. Contents of this Deposit: • Full Integrated Report (English/Spanish). • Detailed theoretical foundations for all sub-processes. • Industrial Design Package: STEP files, Bill of Materials (BOM), and assembly diagrams. • Automation Scripts and Computational Models. Aquí tienes la traducción literal y técnica para esa descripción: Version 2: The Annex II AETI Protocol is added as a supplement to the ZIP file 2. 2 Theoretical Foundations and Sub-processes (Spanish) v. 2 _______________________________________ESPAÑOLTítulo: Proceso Rivero Maciel para la Síntesis de Grafeno en Masa: Fundamentos Teóricos y Diseño IndustrialResumen: Este repositorio contiene el "Proceso Rivero Maciel", un sistema integrado innovador para la síntesis masiva de grafeno de alta calidad. El desarrollo abarca desde la activación del precursor hasta el empaquetado criogénico, resolviendo desafíos críticos de exfoliación escalable mediante expansión supersónica de alta energía. Sub-procesos e Innovaciones Clave: • Protocolo AETI: Activación térmica (623. 15 K) y electrostática (15–25 kV) para dilatar el espaciado interlaminar d₀₀₂ a ≥ 4. 2 Å. • Boquilla BESAE: Diseño De Laval optimizado para Helio a Mach 3. 2 (velocidad de salida ≈ 2, 800 m/s). • Micro-explosión Mecánica Interna: Exfoliación mediante presión de expansión interna (Pᵢₙₜ) de 7. 92 MPa, superando la cohesión de Van der Waals por un factor de 8x. • Capa Auto-regenerativa (BG-1): Nanocompuesto de sacrificio (PVDF 15%, grafeno 5%) para mitigar la erosión hidrodinámica y restaurar el perfil aerodinámico. • Blindaje de Estanqueidad Cuántica: Protección basada en la repulsión de Pauli para reducir la fuga de Helio a niveles de ultra alto vacío (< 10⁻¹² mbar·l/s). • Sistema SSIE: Supervisión automatizada con Redundancia Triple Modular (RTM) y perfilómetros láser de 20 kHz. • Lazo de Recirculación y Purificación: Circuito de recuperación y re-presurización de Helio con eficiencia del 99. 95%. • Sistema SCDE: Separación ciclónica de doble etapa para clasificación por relación área-masa mediante fuerzas centrífugas y electrostáticas. • Tolva de Triple Esclusa Isobárica: Alimentación continua a 10. 0 MPa sin despresurización. • Cosecha Energética Triboeléctrica (TENG): Nanogeneradores que recolectan 2 J/pulso de la fricción del flujo para sensores autónomos. • Levitación Electrostática y Sellado Criogénico: Canalización por repulsión de Coulomb y sellado a 123. 15 K (–150 °C) para preservar la pureza atómica. Versión 2: Se agrega el Anexo II Protocolo AETI como complemento al archivo ZIP 2. 2 Fundamentos Teóricos y Sub-procesos (Español) v. 2_______________________________________Author: Juan Ramiro RIVERO MACIELORCID: https: //orcid. org/0009-0008-7892-0356Licence: Creative Commons Atribución-ShareAlike 4. 0 Internacional (CC BY-SA 4. 0) Date V. 2: March 2026