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Enfermedades como la parálisis, personas ciegas y el control celular serán reversibles; abriendo un nuevo campo en el diagnóstico y control de las enfermedades; con esta malla atómica de átomos de carbono.
El enlace químico y su estructura se describieron durante el decenio de 1930. Philip Russell Wallace calculó por primera vez en 1949 la estructura electrónica de bandas.
Se pensaba que las fluctuaciones térmicas destruirían el orden del cristal dando lugar a que se fundiese. Fue una revolución que Gueim y Novosiólov consiguiesen aislar el grafeno a temperatura ambiente. La palabra grafeno se adoptó en 1994 (grafito con enlaces dobles). Recibieron el Premio Nobel de Física en 2010 por sus descubrimientos acerca de este material.
Es una sustancia compuesta por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal, similar al grafito. Una lámina de un átomo de espesor unas 200 veces más resistente que el acero, su densidad más o menos la misma que la fibra de carbono y unas 5 veces más ligero que el aluminio. Es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.

 

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Propiedades destacadas:
Extremadamente duro: 100 veces más resistente que una lámina de acero de igual espesor.
Flexible y elástico.
Transparente.
Autoenfriamiento.
Conductividad térmica y eléctrica alta.
Reacciona químicamente con otras sustancias produciendo compuestos de diferentes propiedades.
Soporte de radiación ionizante.
Ligero como la fibra de carbono pero más flexible.
Menor efecto Joule: se calienta menos al conducir electrones.
Genera electricidad al ser alcanzado por la luz.

 

Aplicaciones en medicina:
a) Agente anticancerígeno (Universidad de Mánchester): se dirige directamente a las células cancerosas, método basado en inyectar al paciente partículas de grafeno, modificadas químicamente para que se adhieran a las células cancerosas. Como este material absorbe la luz infrarroja, las irradiaciones de los tratamientos radiológicos con las que se trata el tumor actuarían directamente sobre las células dañadas, sin afectar al resto del cuerpo, causando menos efectos secundarios en el paciente.

 
b) Biomarcador (Universidad de Michigan): actúa como sensor de la presión arterial, niveles de azúcar en sangre y del óxido nítrico en el oxígeno.

(Universidad de Princenton): sensor en un tatuaje dental con péptidos cuidadosamente construidos, que detecta las bacterias de forma individual, determinando la clase de patología que nos enferma.

(Universidad de Jinan, China): un inmunosensor que permite detectar cantidades infinitesimales de algunas sustancias como la hormona de crecimiento.

c) Implantes (Universidad Técnica de Munich): gracias a la biocompatibilidad y a que convierte la luz en impulsos eléctricos que se transmiten al cerebro a través del nervio óptico, transformando la señal en imágenes.

Implantes neuronales, que sustituyen a los tejidos orgánicos dañados, al funcionar las células nerviosas básicamente por medio de una corriente eléctrica. Pudiendo ser un reemplazo para circuitos nerviosos lesionados.

 

d) Prótesis: grafeno sobre caucho, lo hace un material idóneo para un musculo biónico eficiente, dado que la estimulación eléctrica sobre este compuesto hace posible controlar la tensión y la relajación.

Elemento para confeccionar férulas, en los que hoy se usa aluminio, acero o titanio, para conseguir la dureza y resistencias necesarias.

e) Desalinización (Universidad del MIT): laminas de grafeno con un átomo de grosor son más eficientes y baratas. Purificando el agua de manera eficiente.

f) Secuenciación ADN: mejorando el estudio de las enfermedades de origen genético, este material convertido en membrana, puede sumergirse en el fluido conductor y aplicar voltaje de energía para extraer el ADN a través de los poros minúsculos en el grafeno,

 

Bibliografía:

Grafeno.com
GrafenoSinFronteras
Wikipedia
Yang D & cols. “In vivo targeting of metastatic breast cáncer via tumor vasculature-specific nano-graphene oxide”, Biomaterials, 2016

 
Links relacionados:
Universidad de Granada

 

Universidad Miguel Hernández. Elche

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