Investigadores asturianos diseñan espumas de grafeno para regenerar tejidos dañados

Equipos del ITMA, en Avilés, trabajan en la creación de estructuras tridimensionales de este material que facilitan el crecimiento de células
David Gómez y, a la derecha de la foto, Nuria Campos, junto a la también investigadora del ITMA Ana Martínez.

David Gómez y, a la derecha de la foto, Nuria Campos, junto a la también investigadora del ITMA Ana Martínez.

Investigadores asturianos adscritos al centro tecnológico ITMA Materials Technology, con sede en Avilés, han logrado diseñar espumas de grafeno, una variable de este material de posibilidades infinitas, que abre campos muy esperanzadores para la regeneración de tejidos. Se trata de conseguir grafeno en tres dimensiones, un reto añadido. La forma más habitual del grafeno es bidimensional, formando capas de un átomo de espesor. “Pero si lo que queremos es conseguir un tejido que sustituya a otro dañado, no necesitamos esas láminas finísimas de células crecidas sobre un plano, sino una estructura tridimensional como la que conseguimos con las espumas”, explica una de las autoras del estudio, la investigadora Nuria Campos. Se ha demostrado que el grafeno es un material que por su alto contenido de carbono, estimula el crecimiento de las células “lo que le da un potencial muy interesante para la medicina regenerativa”. La técnica que utilizan los investigadores del ITMA se conoce como deposición química en fase vapor, que se inicia descomponiendo un gas que contiene carbono –como el metano o el etileno– en un horno a mil grados centígrados. Las moléculas que contienen carbono se rompen y liberan los átomos de carbono que en el laboratorio van a poder ser “reordenados” a gusto de los investigadores.

 

Para dotar al grafeno de esa tercera dimensión se utiliza como catalizador una espuma metálica microestructurada con poros en torno a las cien micras, lo que puede ser el grosor de un cabello humano. Es como el “molde” donde se van a fijar esos átomos de grafeno que habían sido liberados del gas. El investigador David Gómez Plaza, otro de los autores del estudio junto a José Antonio Suárez, utiliza una metáfora. Ese “molde” del que hablamos, algo así como el escenario donde va a crecer el grafeno, se asemeja a una “esponja metálica” que puede ser de cobre o de níquel, más barato. “Cuando retiramos el metal, lo que nos queda es la esponja de grafeno”. El metal es disuelto con un atacador químico específico. Señala Nuria Campos que ese último paso para obtener la espuma de grafeno “es el mayor reto porque es necesario lograr una estructura que se sustente por sí misma y no se rompa”.

 

En el grafeno las células crecen mejor, pero el grafeno en 3D, en las espumas de grafeno, los efectos se multiplican. Las primeras espumas de grafeno a nivel internacional se conocieron hace apenas tres años. En el ITMA asturiano se trabaja con grafeno desde el año 2010. La primera investigación apuntaba a usos para el sector fotovoltaico, pero los resultados no fueron los esperados. Lo bueno del grafeno es que permite un abanico investigador inmenso, y en ello están miles de laboratorios en todo el mundo. Junto a la posibilidad de la medicina regenerativa los investigadores del ITMA Materials Technology no descartan la vertiente energética de las espumas de grafeno.

 

Este tipo de estructuras podría sustituir a los electrodos que utilizan hoy las baterías, y pueden facilitar reacciones más rápidas y efectivas, explica David Gómez Plaza. “Lograr mayor densidad de potencia y capacidad de almacenamiento de energía permitiría, por ejemplo, mejorar las prestaciones del sistema de carga de los coches eléctricos”, dice. Las espumas no son las sustitutas de otros tipos de grafeno. Cada aplicación marcará la idoneidad de la materia prima.

Publicado por La Nueva España el 03/09/2014