Creen una membrana de grafè que revolucionarà la medicina, la tecnologia i la química

BarcelonaEl grafè és el material de les mil i una possibilitats i aplicacions. És més lleuger que l'alumini, més resistent que l'acer, molt elàstic, translúcid i amb una alta conductivitat elèctrica. És el material amb què es volen construir 'smartphones' flexibles, superbateries elèctriques i, fins i tot, implants per al cervell. Ara, gràcies a un nou mètode de fabricació desenvolupat per un grup d'investigadors de Catalunya, Galícia i el País Basc, les seves propietats es multipliquen i a versatilitat és encara més palpable. L'estudi es publicarà el 13 d'abril a la revista 'Science', i aquest dijous ha sigut presentat a Barcelona.

El nou procés, a grans trets, permet obtenir una pel·lícula de grafè foradat. Un colador molecular. Una membrana nanoporosa que permet filtrar substàncies a nivell atòmic. Com que la nova tècnica permet modificar amb precisió atòmica la mida, la forma i la densitat dels porus, el nou grafè pot utilitzar-se per filtrar partícules extremadament petites. Alhora, com que els orificis fan el material més eficient energèticament i li atorguen propietats elèctriques més bones, i tot plegat conservant totes les seves propietats, també pot servir de sensor. És, en resum, un sedàs nanoscòpic intel·ligent.

Les aplicacions potencials d'aquest nou tipus de grafè són múltiples: des de fer més eficient la seqüenciació de l'ADN —filtrant les cadenes i identificant-ne cada base— fins a combatre la contaminació a l'aigua i l'aire o recuperar la funció d'òrgans com el ronyó utilitzant la membrana per fer diàlisi. Hi ha una altra aplicació especialment revolucionària en l'àmbit de la tecnologia. Com que l'espaiat entre els porus d'aquest nou material es redueix a uns pocs àtoms, el grafè passa de ser un semimetall a un semiconductor, la qual cosa obre la porta al seu ús en dispositius electrònics, on el material rei és el silici.

Són només algunes possibilitats teòriques, però n'hi podrien haver moltes més. "Tenim un material amb unes propietats meravelloses i les aplicacions que ens imaginem també ho són, però potser apareixeran altres aplicacions en el futur que encara seran més revolucionàries", diu Diego Peña, del Centre d'Investigació en Química Biològica i Materials Moleculars (CiQUS) de Santiago de Compostel·la.

Diego Peña i el professor Aitor Mugarza, de l'Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), són els investigadors que han encapçalat el descobriment, tot i que també han comptat amb la col·laboració de científics del Donostia International Physics Center (DIPC) de Sant Sebastià. De fet, l'article que aquest divendres publica 'Science' compta amb les aportacions de més d'una desena d'investigadors, cadascun dels quals ha col·laborat en el desenvolupament d'aquest nou mètode segons les seves especialitats. Al CiQUS hi van dissenyar i produir el sistema per eliminar parts de la xarxa atòmica del grafè, les molècules del qual estan disposades de manera hexagonal i perfecta. A l'ICN2 van acoblar els fragments resultants, i van crear els orificis. I al DIPC i l'ICN2 van testar-ne tot el procés i van idear algunes de les seves aplicacions.

“El grafè és meravellòs, però quan li treus material, encara és més genial”, conclou César Moreno, co-autor de l’estudi, per resumir la tècnica del nou grafè, de la qual els investigadors ja n'han demanat una patent.