Grafeno, el filtro del futuro

En 2013, la Comisión Europea financió con un billón de euros las investigaciones en grafeno. Se trataba de la mayor inversión púbica jamás realizada para un proyecto científico, lo que convertía esta sustancia en el "material del futuro" por el que hace falta apostar. Las últimas investigaciones sobre este material, publicadas hoy en la revista Science, descubren propiedades del material que abren una nueva dimensión para sus potenciales desarrollos.

Una colaboración de investigadores españoles del Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), el Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materials Moleculares (CiQUS) de la Universidad de de Santiago de Compostela y el Donostia International Physics Center (DIPC) han conseguido "ensamblar" un tipo de grafeno nanoporoso. Este material, además de ser extremadamente resistente, flexible, ligero y barato, ahora también es capaz de funcionar como transistor, elemento básico en cualquier dispositivo electrónico que conozcamos.

César Moreno, investigador del ICN2 y autor principal de la investigación publicada hoy en Science, destaca: "Hemos conseguido hacer surgir propiedades que el grafeno no tenía. Ahora, además de todas las excepcionales propiedades con las que ya contaba, hemos conseguido que sea semiconductor, lo que hará posible utilizarlo en dispositivos electrónicos avanzados". Además, según explica Moreno, este nuevo grafeno nanoporoso está compuesto por una especie de "piezas de Lego nanométricas" que se autoensamblan de forma perfecta, consiguiendo una precisión a escala atómica. El resultado es una membrana perfecta, sobre la cual ya se ha solicitado patente, donde todos sus poros son exactamente iguales.

Eliminar elementos contaminantes

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En cierta manera, podríamos entender este tipo de grafeno como un filtro o membrana multifunción. Su precisión atómica y su propiedad como transistor permitirían monitorear y bloquear unas determinadas moléculas a través de un campo eléctrico, lo que abre un gran abanico de aplicaciones. Este tamiz de grafeno altamente selectivo podría utilizarse para filtrar el aire, separando el oxígeno de otros elementos contaminantes como es el caso del CO₂. En el caso del agua, podría servir no solo para desalinizarla, sino para purificarlas de bacterias, pesticidas o metales pesados.

Por ahora, Moreno matiza: "Seguimos estando en la primera fase de desarrollo, por lo que tan solo hemos desarrollado pocos milímetros de material. Por eso mismo, por ahora, tenemos que plantearnos aplicaciones que no necesiten demasiada superficie pero que requieran una alta precisión de filtrado". Entre las posibilidades que plantea el investigador destaca la opción de usar el grafeno nanoporoso en procesos de hemodiálisis para filtrar elementos tóxicos o nocivos de la sangre.