Innovación

Desarrollan un filtro de grafeno que atrapa y mata las bacterias

filtro de grafeno

Científicos han desarrollado un filtro de grafeno esterilizante que captura los microbios y sus productos nocivos del aire y los destruye. Este dispositivo podría usarse en hospitales y otros entornos de atención médica.

Sabemos que el grafeno es un material poderoso con propiedades espectaculares  como la ligereza, la versatilidad, la extrema conectividad o la resistencia que puede aplicarse a numerosos ámbitos e industrias. La lista es casi infinita: deporte, coche eléctrico, baterías, biomedicina, tecnología fotovoltaica, almacenamiento de datos… Ahora, un equipo de investigadores ha desarrollado con grafeno un filtro autoesterilizante capaz de atrapar bacterias del aire y acabar con ellas. 

James M. Tour, principal autor del estudio llevado a cabo por su equipo en la Universidad de Rice en Houston, revelaba que una de las principales ideas tras esta creación era evitar el contacto de pacientes con bacterias durante su estancia en el hospital, una problemática que puede propiciar el contagio de infecciones y casos de sepsis. Para ello, este filtro especializado incorpora tecnología de grafeno inducido por láser (LIG).

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LIG es una espuma de grafeno porosa que se forma cuando una cortadora láser industrial calienta la superficie de una lámina de poliimida, un polímero común de alta resistencia. El profesor Tour y su equipo descubrieron el proceso para hacer LIG hace un lustro, siendo usado para muchas aplicaciones que van desde la electrónica hasta el arte.

El equipo descubrió que podían adaptar LIG para usar como filtro formando grafeno en ambos lados de la poliimida, generando de este modo una red 3D fina pero extremadamente fuerte del polímero que refuerza la espuma de grafeno.

Debido a su estructura, este particular filtro de espuma tiene la capacidad de capturar microorganismos, como bacterias y hongos, junto con otros contaminantes en el aire, como esporas, priones y diversos compuestos tóxicos que están presentes en aerosoles, gotas y partículas.

El filtro atrapa y destruye lo que captura al calentar periódicamente a una temperatura de 350 ° C (660 ° F) como resultado de la electricidad que lo atraviesa. No necesita mucha potencia para alcanzar esta temperatura, y solamente tarda unos segundos en enfriarse de nuevo, habiendo destruido previamente todas las moléculas dañinas que puedan generar reacciones adversas en las personas, como “pirógenos, alérgenos, exotoxinas, endotoxinas, micotoxinas, ácidos nucleicos y priones”.

El profesor Tour sugiere que destruir las moléculas productoras de bacterias reduciría significativamente el riesgo de que se propaguen entre los pacientes, lo que implica numerosas ventajas como hospitalizaciones más cortas, menos enfermedades y menos muertes, además de ahorro de recursos económicos.

En su documento de estudio, los investigadores describen cómo probaron el filtro LIG utilizando un sistema comercial de filtración de aire al vacío que funciona aspirando aire a una velocidad de 10 litros por minuto. Realizaron una prueba de noventa horas sin parar con excelentes resultados, pues el método de calentamiento logró esterilizar los filtros de todos los patógenos y sus subproductos.

El equipo sugiere que la capacidad de autoesterilizarse podría dar a los filtros LIG una vida más larga, por lo que los usuarios no tendrían que reemplazarlos con tanta frecuencia como los filtros de aire más convencionales. Otra de sus aplicaciones sería el uso para aviones comerciales.

El artículo de investigación ha sido publicado en ACS Nano.

Fuente | Medical News Today

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Sobre el autor

Andrea Núñez-Torrón Stock

Licenciada en Periodismo y creadora de la revista Literaturbia. Entusiasta del cine, la tecnología, el arte y la literatura.