Por segundo año consecutivo el Mobile World Congress (MWC) de Barcelona ofrece en la Graphene Experience Zone del Graphene Flagship una selección de las aplicaciones más prometedoras basadas en materiales 2D como el grafeno. El Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (IN2) presenta allí dos nuevas tecnologías: una prótesis electrónica de retina y un sensor patentado, acoplado a un teléfono móvil, con aplicaciones en enología y detección de contaminantes, cuyos resultados pueden leerse de forma inmediata.
Jose Antonio Garrido, que dirige el Grupo de Materiales y Dispositivos Electrónicos Avanzados en el ICN2, es el encargado de representar a las instituciones que desarrollan una nueva generación de prótesis de retina. Estos dispositivos aprovechan las propiedades eléctricas, de flexibilidad y biocompatibilidad del grafeno.
Según Garrido, las prótesis permitirían recuperar parcialmente la visión a personas que han perdido la funcionalidad de las células fotosensibles de la retina, que traducen la luz en señales eléctricas, pero conservan el nervio óptico intacto. Se puede estimular el nervio óptico mediante prótesis que se encargan de generar los impulsos eléctricos en respuesta a estímulos procedentes del exterior.
Mediante el uso de los materiales bidimensionales en prótesis de retina, que ya se han probado usando otros materiales, los investigadores esperan aumentar sensiblemente la resolución de las imágenes percibidas por el cerebro del paciente. Las prótesis de retina se desarrollan en colaboración con el Centro Nacional de Microelectrónica (CIBERbbn-CNM-CSIC), el Instituto de la Vision de París (Francia) y la empresa Pixium (Francia).
Por otro lado, Arben Merkoçi, director del Grupo de Nanobioelectrónica y Biosensores del ICN2, presenta una tecnología desarrollada y patentada por el ICN2 que aprovecha las propiedades ópticas de los puntos cuánticos (quantum dots) de grafeno, que son nanoestructuras que, al ser iluminadas, reemiten luz en una longitud de onda determinada.
Esquema de una prótesis de retina con estimuladores de grafeno para transmitir información del exterior a través del nervio óptico. (Foto: ICN2)
La tecnología desarrollada por el ICN2 permite aprovechar sus propiedades ópticas para detectar la presencia de determinados compuestos polifenólicos. Para ello se utilizan sensores de papel en los que se han depositado los puntos cuánticos de grafeno.
Las propiedades ópticas de estos puntos cuánticos se ven alteradas en contacto con una muestra por la presencia de polifenoles, perdiendo su brillo al ser iluminados con luz ultravioleta. Este fenómeno permite cuantificar de forma muy sencilla, mediante un teléfono móvil, la presencia de unos compuestos que tienen gran importancia en la industria del vino y de contaminantes como, por ejemplo, los pesticidas en aguas. Se trata pues de un método barato, rápido y portable con numerosas aplicaciones.
Los organizadores de la Graphene Experience Zone del MWC señalan que servirá de punto de encuentro de centros de investigación y empresas europeos, que presentarán hasta 20 dispositivos, operativos o en vías de desarrollo, que reflejan el estado de los avances basados en el grafeno y otros materiales 2D desarrollados en el marco del Graphene Flagship.
Los materiales 2D tienen un grosor de uno o pocos átomos y presentan propiedades atractivas para el desarrollo de aplicaciones de interés para numerosas industrias, subrayan.