Innovación

Grafeno para detectar y controlar el ADN o las proteínas

grafeno coche electrico

Un nuevo dispositivo basado en el grafeno podría ser utilizado como una herramienta ultra-sensible para poder detectar y controlar moléculas biológicas como el ADN y las proteínas.

El grafeno es la eterna promesa de los nuevos materiales, el comienzo de una nueva generación de componentes bidimensionales con posibilidades aún por explotar en cuanto a su resistencia, flexibilidad, capacidades térmicas o de conductividad. Y una de ellas es la que han descubierto un grupo internacional de científicos -con la participación española del Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas, la Universidad de Oviedo y el Principado de Asturias)- en torno al estudio de fenómenos cuánticos a altas temperaturas en atmósfera normal.

Se lo explicamos: un nuevo dispositivo, dado a conocer en la revista Nature Nanotechnology,  permite estudiar fenómenos cuánticos a altas temperaturas en una atmósfera normal que también podría ser utilizado como una herramienta ultra-sensible para poder detectar y controlar moléculas biológicas como el ADN y las proteínas.

Para los menos puestos en la materia, las leyes de la física cuántica establecen que cualquier entidad física debe comportarse a la vez como onda y como partícula, un fenómeno llamado “dualidad onda-corpúsculo”. Los electrones se manifiestan habitualmente como partículas, y su naturaleza ondulatoria se ve habitualmente sólo a temperaturas muy bajas y en una atmósfera de ultra-alto vacío.

Así se ‘teje’ el grafeno, el material bidimensional del futuro

“Este hecho impide poder explotar las potencialidades de la física cuántica en las máquinas que se emplean a diario. El nuevo dispositivo usado en este estudio demuestra que puede no estar muy lejos el día en que las potencialidades de la física cuántica permitan hacer y usar dispositivos electrónicos de ciencia ficción”, explica Jaime Ferrer, investigador del Centro de Investigación en Materiales y Nanotecnología. Las dos hojas de grafeno resbalan una encima de la otra, con un deslizamiento que los investigadores han conseguido controlar con una precisión atómica. También han medido la corriente eléctrica que fluye a través del dispositivo y han observado que su intensidad presenta fuertes oscilaciones.

“El estudio demuestra que la fuente de esas oscilaciones observadas experimentalmente radica en la naturaleza ondulatoria de los electrones. Las ondas electrónicas rebotan una y otra vez en los bordes de las hojas de grafeno y producen un patrón de interferencias, que origina el carácter oscilatorio de la corriente eléctrica medida experimentalmente”, agrega Ferrer.

Gracias a este trabajo, que se enmarca en el programa europeo de Horizonte 2020 Graphene Flagship, los científicos son ahora capaces de reproducir las mismas oscilaciones tantas veces como quieran, en atmósfera y temperatura ambientes. Además han demostrado que estas oscilaciones dependen de la diferencia en las distancias que viajan las distintas ondas electrónicas al reflejarse en los bordes y, por tanto, dependen de la posición relativa de las dos hojas de grafeno.

Sobre el autor de este artículo

Alberto Iglesias Fraga

Periodista especializado en tecnología e innovación que ha dejado su impronta en medios como TICbeat, La Razón, El Mundo, ComputerWorld, CIO España, Business Insider, Kelisto, Todrone, Movilonia, iPhonizate o el blog Think Big, entre otros. También ha sido consultor de comunicación en Indie PR. Ganador del XVI Premio Accenture de Periodismo, ganador del Premio Día de Internet 2018 a mejor marca personal en RRSS y finalista en los European Digital Mindset Awards 2016, 2017 y 2018.