Reflexiones y limitaciones

Una de las cosas que más me han sorprendido del estudio de este material son los conocimientos adquiridos sobre sus características y propiedades. Cuando más lo estudiaba más seguro estaba de su protagonismo en el futuro . Son tantas las aplicaciones que podría llegar a tener que me sentía ridículo intentando averiguar todas. Por tanto , el objetivo de describir los usos y expectativas de futuro ha quedado un poco colgado , no por que no quisiera, sino por la gran cantidad de aplicaciones y expectativas que puede llegar a tener . Es por esta gran versatilidad que se le considera el plástico del siglo XXI . Una de las aplicaciones que más me ha impresionado es la de edificar un gran filtro desalinizador que podría conllevar increíbles resultados a la hora de obtener agua y beneficiar a países subdesarrollados . Otra aplicación importante es el uso del grafeno para el empaque de alimentos que puede suponer la eliminación de materiales nocivos .

La visita a Graphene ha resultado una gran fuente de información y de ayuda para entender mejor los procesos de producción de grafeno . Aparte, la visita a la empresa ha supuesto una motivación extra que me ha ayudado a seguir trabajando .

Encontrar una practica ha resultado difícil ya que el grafeno es muy caro . La solución a este problema la encontré en el experimento de Greim y Novoselov que a pesar de no poder completarla debido a la falta de un microscopio electrónico sí que me ha ayudado a entender la dificultad que supone extraer este material del grafito .

Además de los conocimientos del grafeno , este estudio me ha aportado un aprendizaje sobre cómo hacer un trabajos de investigación . A lo largo de estos meses he aprendido cómo buscar bibliografía en bases de datos , ya que existe un determinado lenguaje empleado en los buscadores para llevar a cabo una búsqueda más exacto.
Dentro de este aprendizaje de investigar también destaco el nivel de organización que he alcanzado en clasificar los artículos en una mesa de análisis . La organización según los tipos de artículos , el uso de colores para resaltar lo más importante , han sido pequeños gestos de organización que me han resultado muy útiles .
Otro aprendizaje que he hecho es redactar textos y gestionar la información . He tenido en cuenta cada vez que algún apartado tenía relación con otro, insertar un pie de página donde mencionaba y explicaba este con más detalle .
Hay que decir también , que he aprendido a utilizar mejor el programa Word y muchas de sus funciones que antes desconocía . Otro programa que he aprendido a utilizar algo es el Excel , ya que el necesité a la hora de crear una gráfica .
Otra cosa importante que he aprendido es a hacer una bibliografía correctamente .
Todos estos conocimientos que he ido adquiriendo a lo largo de este trabajo me serán de gran utilidad en el futuro ya que al saber ciertas cosas y haber yendo cogiendo confianza en según qué herramientas digitales , todo será más fácil y rápido .

Conclusión del trabajo

En este trabajo de investigación se ha estudiado el grafeno y las expectativas de utilización en los diferentes campos científicos y tecnológicos , especialmente en el campo de la biomedicina .
Como conclusión señalar que según los investigadores de los artículos trabajados , el grafeno es un material que aportará cambios significativos a la ciencia y puede llegar a revolucionar la tecnología.
Es una opinión generalizada entre los investigadores y trabajadores de este material que sus primeras aplicaciones serán de ámbito tecnológico . Esto puede estar relacionado con la demanda de la personas en los avances tecnológicos . Este interés puede comportar la investigación continua del uso del grafeno y generar grandes beneficios económicos a las empresas .
 El grafeno podría conllevar cambios significativos en otros campos científicos como la biomedicina . Se han obtenido resultados en experimentos e investigaciones que demuestran que el grafeno podría tener repercusión en la salud de las personas como por ejemplo ayudar a un mejor diagnóstico y tratamiento de tumores . Es posible que el grafeno sea un sustituto de la quimioterapia o que se creen prótesis o implantes neuronales pero tardará años en suceder . No obstante la idea de este material en el campo sanitario es aún muy incipiente y futurista .

Respondiendo a mi pregunta de investigación : revolucionará el grafeno la medicina ? Y a la hipótesis de que el grafeno revolucionará la industria tecnológica y la nanomedicina , puedo decir que sí lo hará en la tecnología . En cambio , el uso del grafeno en la medicina aún es una ficción y parece que se debe investigar mucho más para que sea una realidad .

Grafeno + tecnología

Móviles flexibles y ordenadores que se podrán enrollar como una revista. Cámaras dotadas de visión nocturna que podrán hacer buenas fotos y filmar buenos videos incluso sin luz. Parabrisas que aumentarán la luminosidad de la carretera y el paisaje cuando se conduzca de noche ... Son algunos de los múltiples avances que serán posibles gracias a un dispositivo electrónico flexible y ultrasensible a la luz desarrollado por investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO).

Experiencia práctica

Obtención del grafeno.

Métodes de obtención del grafeno:

- Grafeno en lámina : Se utiliza un reactor CVD donde se introduce un gas con carbono entonces , aplicando esta cantidad de energía se depositan los átomos de carbono sobre el sustrato metálico . Posteriormente se transferirán las láminas de grafeno al substrato final que dependerá del tipo de uso que se le quiera dar .

- Limpiador ultrasónico : Este método es más complejo que el anterior . Por obtenirgrafè utiliza un limpiador ultrasónico , que gracias éste, logra separar las láminas de grafeno del grafito . El medio utilizado es el agua, entonces el limpiador ultrasónico consigue separar láminas oxidadas obteniendo así escamas oxidadas de grafeno . Este método presenta algún que otro problema como la presencia de oxígeno en los compuestos , que cambia las propiedades físico-químicas del grafeno de conductor a aislante .

- Grafeno en polvo : Parte del grafito sometiéndolo a un proceso de oxidación y un proceso de ultrasonificació para separar las láminas del grafito . Desgraciadamente este proceso hace que el grafeno conduzca peor la electricidad.

- Grafeno artificial : Se obtiene disponiendo el grafeno sobre una superficie de cobre , ya pesar de ser más caro , permite manipular las propiedades del grafeno con majorprecisió .

Investigadores españoles dependientes del Grupo de Materiales Compuestos del Instituto Nacional del Carbón ( INCAR -CSIC ) han patentado una tecnología desarrollada en Asturias que permite obtener grafeno a partir de coque ( combustible fósil ) , un producto derivado del carbón y el petróleo , a un coste mucho menor que el proceso actual con grafito .

El procedimiento evita el paso de grafitización , lo que permitiría reducir los costes de fabricación del grafeno .
"Más allá de las cifras , Mientras que para Descargar grafito se Necesario alcanzar temperaturas de 2500 a 2800 º C , el coque que utilizamos Sólo requiere temperaturas en torno a 1000 º C , con la consiguiente reduccion de consumo energético" , señala Méndez , uno de los investigadores .

Coque derivado del carbón y el petróleo , permitirá crear grafeno con un coste menor FUENTE : www.rtve.es

Ahora bien , el abaratamiento de la producción del grafeno no afecta la calidad del producto final . Los productos que se están vendiendo a través de este proceso , tienen una calidad equiparable y comparable .

 " Es un Proceso totalmente nuevo . Lo de los Mercados depende un poco del usuario , ahora hablar de mercados en el grafeno es algo incipiente ya que es un producto que se está desarrollando , pero se puede pensar que sí será positivo . Estamos HABLANDO de un producto que está todo el mundo luchando por Producir y mejor " . Señalan los investigadores asturianos .

Sin lugar a dudas , la reducción del coste del grafeno utilizando una patente española situará muy positivamente en España frente a la producción de grafeno

¿Por qué el grafeno es biocompatible con el cuerpo humano?

Lo que hace del grafeno un material biocompatible con el cuerpo humano es su espesor y su flexibilidad. También su compacidad gracias a los enlaces de carbono. Estas propiedades hacen que sea relativamente estable en el interior del cuerpo humano.

Filtro de grafeno que desalinización del agua!

Actualmente, unos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, han encontrado un nuevo método, basado en un tipo diferente de material para el filtrado: el grafeno.
El nuevo método de desalinización promete ser más eficiente y posiblemente menos caro que los sistemas de desalinización existentes. Este método opera a una presión muy baja y sin necesidad de mucha energía comparándolo con métodos precursores.
Además, el nuevo sistema basado en el grafeno es capaz de hacer su trabajo cientos de veces más rápido que las técnicas actuales, con la misma presión que éstas. O, alternativamente, el sistema puede funcionar con una velocidad similar a la de los sistemas actuales, aunque con presiones más bajas que las de éstos.

Han comenzado las clases

Eso significa que no podré centrarme exclusivamente en el trabajo de investigación.

Entrevista con Luis Pino

Entrevista con Luis Pino, trabajador e ingeniero de la empresa Graphenea

-Vosotros como líderes y pioneros en la producción de grafeno, ¿veis a empresas españolas interesadas en este material?

La verdad es que  sí que hay empresas españolas interesadas en nuestro producto. Especialmente las relacionadas con energías renovables como la fotovoltaica o solar. También se interesan fábricas de tecnología como Nokia o Philips situadas en España. La Repsol también nos ha pedido alguna que otra vez.

-¿Que países se interesan por el grafeno?

Vendemos mucho en Japón y Estados Unidos. También trabajamos con el Reino Unido, especialmente la Universidad de Cambridge está interesada en nuestro producto.

-¿Cuántos trabajadores hay actualmente en Graphenea?

Actualmente hay ocho trabajadores, desde científicos hasta empresarios. Parece difícil de creer que una empresa en la vanguardia de un producto conste de ocho trabajadores, pero esto es debido a que el grafeno es un material muy nuevo.

-¿Hay alguna empresa de ámbito biomédico que se interese por el

grafeno?

El grafeno en la medicina es algo muy futurístico, no se llevará a la práctica hasta dentro de unas décadas. Pero sí que es verdad que se sospecha de cuál podría ser su uso, válvulas sustituyentes a órganos dañados, prótesis, biosensores… hasta dicen que podría sustituir a la quimioterapia.

- Para trabajar en Graphenea, ¿qué tipo de ingeniería hace falta estudiar?

Hoy en día buscamos a ingenieros industriales (especializados en materiales), ingenieros químicos e ingenieros aeronáuticos.

-¿Tiene el grafeno riesgos para la salud o el medio ambiente?

No es bueno respirar nanomateriales. El hombre está hecho de carbono y el grafeno también. Resumiendo no es un material tóxico para las personas pero puede comportar un peligro fisiológico si se llega a inhalar. Respecto al medioambiente no es un producto contaminante y además tiene propiedades biodegradables.

-¿Qué estudios se están haciendo para garantizar que los productos fabricados con este material son seguros?

Hay diversos estudios sobre ello pero como he comentado antes no es un problema  ya que el grafeno es un alógeno de carbono.

-El grafeno estará presente en nuestras futuras vidas, ¿ya es una realidad?

La verdad es que está en boca de medio mundo y ya se afirma que supondrá una revolución en varios campos de la ciencia. Nosotros como compañía de grafeno esperamos que sí. 

-¿Realmente es tan extraordinario el grafeno o cree que se está exagerando a la hora de hablar de sus propiedad y aplicaciones?

La verdad es que  sus propiedades son inverosímiles. Pero personalmente creo que se ha exagerado algo. He oído decir que es el material de Dios en algún telediario, no hay que exagerar sobre él pero sí que va ser importante en el futuro.

-¿En qué forma física fabricáis grafeno?

Actualmente lo fabricamos en una forma llamada Wafer. Viene a ser parecido a un CD-Rom. Sin embargo, tenemos pensado fabricarlo con una máquina Roll to Roll que puede llegar a disponer el grafenosuperenrollado, parecido a un rollo de papel higiénico.

-¿Cuáles cree que serán los primeros productos fabricados con grafeno que lleguen al mercado?

A gran escala creo que serán las pantallas, aplicadas a terminales móviles, monitores, televisores… No obstante ya hay productos con algo de grafeno, por ejemplo una raqueta de la marca Head o algunos microscopios aunque no están en el mercado.

Fotografía de Luis Pino (izq.) y Jordi Jon Pardo (der.)

Agosto 2013

Biosensores que detectan lactato.

La respuesta de los biosensores desarrollados ante diversas concentraciones de lactato se comparó con la obtenida con biosensores preparados de la misma manera, pero sin grafeno. Los resultados obtenidos permitieron establecer que los biosensores que incluían grafeno presentaban una mejor respuesta a la determinación de lactato frente a aquellos que no contenían este nanomaterial. Por lo tanto el biosensor con grafeno presentaba una mejor sensibilidad, un menor límite de detección y una mejor reproducibilidad que el basado en grafeno reducido.

Gráfico propio, FUENTE:Electroanalysis ESEAC 2012

Fotos de Graphenea

Fotografías de las instalaciones de la empresa Graphenea.

Biosensores hechos de grafeno

Los biosensores hechos de grafeno podrían revolucionar la medicina. Varios investigadores de los departamentos de Química Analítica y Química Física Aplicada de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), con la colaboración de investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, han demostrado que los biosensores que incluyen grafeno mejoran la detección de lactato, un componente que en una muestra de sangre puede relacionarse con ciertas enfermedades.

Grafeno, ¿sustituyente de la quimioterapia?

Recientes investigaciones determinan que el grafeno podrá emplearse para mejorar los tratamientos contra el cáncer. El tratamiento de esta enfermedad tiene como objetivo, demanera general, la destrucción de las células enfermas intentando afectar lo menos posibles a las células sanas. Por lo tanto sin efectos secundarios como es el caso de la quimioterapia.

La búsqueda incesante de un método que permita dirigir el tratamiento contra una zona concreta del organismo sin afectar las otras podría encontrar respuesta en el grafeno, ya que varios estudios han puesto de manifiesto que combinando este material con varios fármacos aumentaría la carga de medicación que llega a las células cancerígenas, incrementando las posibilidades de éxito del tratamiento. El grafeno actuaría por tanto, focalizando el cáncer y actuando como fármaco en una zona concreta y no en todo el cuerpo, a diferencia de la quimioterapia.

CRAI, Base de datos bibliográficos

Gracias a la base de datos CRAI de la URV, los artículos seleccionados serán de mayor calidad.

Novak Djokovic y su arma secreta.

El descubrimiento de este material no pasó desapercibido para los investigadores de la sede central de Head en Austria, que han logrado aplicarlo al tenis en un tiempo récord para conseguir una de las mayores evoluciones que se recuerdan en lo que a fabricación de raquetas se refiere. ¿Qué consecuencias tendrá para Djokovic la presencia de este pionero material en su nueva raqueta? Explican en Head que hasta la fecha el peso de una raqueta se distribuía de forma desigual entre la cabeza y el mango, según fuese el objetivo de conseguir más potencia o más control, pero no se prestaba atención al corazón de la raqueta. Reducir el peso del corazón entrañaba un grave riesgo, ya que esta zona es la que soporta el impacto y la torsión en el golpeo.

¿Sabías qué?

El grafeno se considera bidimensional debido a su atómico espesor.

Mi experiencia en Graphenea

Como bien sabéis el pasado 8 de agosto estuve en la empresa de nanomateriales Graphenea. Fue toda una experiencia estar dentro de una empresa productora de grafeno y ha sido una gran fuente y aporte de información para lo que será mi investigación.

Llegué a San Sebastián sobre las 11:30 del mediodía. Tuve que hacer tiempo hasta las 12:30. Una vez dentro me reuní con Luis Pino, este me llevó a una sala de reuniones de la empresa donde me enseño una serie de diapositivas didácticas e informativas sobre el producto que elaboran. Me dijo datos muy interesantes sobre el grafeno que mencionaré al añadir la entrevista que tuve con él posteriormente de la presentación.
Después una muestra del producto que elaboran del cual pude sacar esta fotografía:

Esta simple capa en forma de disco cuesta nada más y nada menos que 675€ en el mercado internacional del grafeno. Ergo me siento afortunado de haberlo podido manipular y ver de tan cerca ya que pocas personas lo han podido.

Poco después Luis Pino me enseñó el laboratorio de Graphenea. En este habían dos científicas trabajando, afortunadamente también pude conversar con ella y sacar algo de información.

Después de estar charlando y merodeando por Graphenea nos despedimos.

Mi experiencia ha sido muy buena, estoy encantado por el trato que recibí por parte de la empresa, es especial de Luis Pino que me guió durante mi visita. Solo puedo dar las gracias y esperar que esto me ayudé mucho con mi trabajo.

Fotografía con Luis Pino

¡Ya esta hecho!

Ya he visitado las instalaciones de Graphenea e incluso he podido entrevistar a Luis Pino, ingeniero de desarrollo de negocios de Graphenea. Todo ha salido muy bien, he estado dos horas en la y empresa. No esperaba tanto trato y correspondencia a un alumno de Bachillerato. Les estoy muy agradecido.

Ahora a comer y dar una vuelta por Donosti.

Ya estoy en Graphenea

Ya estoy en Graphenea, aún no puedo entrar ya que me he citado con Luis Pino a las 12:30 del mediodía. ¡En menos de una hora estaré dentro!

Viaje a Graphenea

Hoy es el gran día, en unas horas estaré en la empresa Graphenea con sede en San Sebastián. ¡Qué nervios!

La tabla va cogiendo forma

Ya llevo unos días rellenando la tabla de artículos seleccionados y poco a poco va cogiendo estructura. Adjunto la imagen donde se aprecia.

Bases de datos

En la publicación anterior comenté que bases de datos iba a utilizar para realizar la búsqueda de artículos que compondrán mi investigación.

En la tabla siguiente se puede observar los artículos encontrados aún sin seleccionar

Para ello he utilizado palabras claves en las diferentes bases de datos.

Criterios a la hora de seleccionar los artículos

Durante mi investigación se han seguido una serie de criterios de inclusión y exclusión de los estudios bibliográficos.

- Criterios de inclusión: Estudios de los últimos cinco años que estén enfocados exclusivamente en la biomedicina.

- Criterios de exclusión: Se descartará los estudios de carácter físico y teórico del grafeno.

Las bases de datos de consulta serán: Google School, Dialnet, PubMed.

Nuevas ideas

Van pasando los días y me vienen en mente nuevas ideas de como estructurar mi trabajo.
Ahora he decidido crear una tabla y organizar los artículos e información que encuentre sobre mi investigación en ella.
La tabla tiene la estructura siguiente:

Esta tabla me permitirá tener la información sintetizada y me facilitará su futuro análisis.

Confirmación de la visita.

Este mediodía he recibido un correo electrónico de Luis Pino, el ingeniero de desarrollo de negocios de Graphenea. Luis Pino me comunicó un posible día y fecha para concretar una visita a la empresa, la cual yo acepté.

¡Lo he conseguido!

Después de varios días de insistencia, he conseguido contactar vía email con la empresa Graphenea con sede en San Sebastián. Jesus de la Fuente, un responsable de comunicación de la empresa me ha aceptado la petición de una visita guiada a la industria. Ahora solo hace falta concretar hora y día.

Ya llevo varios días trabajando en mi investigación, y la verdad es que la cantidad de información encontrada me ha sorprendido.
Parece ser que el grafeno podría sustituir la quimioterapia y dar un tratamiento mucho más localizado sin afectar el resto del organismo.

Cronograma

Para una correcta organización en mi investigación, he decidido hacer un cronograma.

Adjunto la imagen.

Objetivos de mi investigación

General

- Explorar las cualidades del grafeno y las expectativas de utilización en la biomedicina.

Específicos

- Análisis de las características y utilidades del grafeno que se señalan en los diferentes estudios.
- Síntesis y descripción de los usos y expectativas de futuro en el campo de la medicina.
- Adquirir conocimientos y experiencias sobre lo que significa investigar.

Introducción del trabajo

En las últimas décadas la medicina está experimentando importantes cambios en el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades debido a materiales y tecnologías muy innovadoras. De cara a nuestro futuro, tanto como en el campo médico y fuera de este, destaca un material con unas propiedades espectaculares, su nombre es el grafeno.
El simple hecho de que este material pueda estar presente en nuestro futuro tanto como lo ha sido el plástico en el siglo XX, me parece emocionante, atractivo y de obligado estudio.
El descubrimiento del grafeno fue Premio Nobel de Física en 2010, otorgado a los científicos y profesores de la Universidad de Manchester Andre Geim y Konstantin Novoselov por sus revolucionarios descubrimientos sobre este material bidimensional. Este reconocimiento me llamó mucho la atención y el curso pasado ya hice un trabajo en la asignatura de Ciencias del Mundo Contemporáneo.
Enlazado con este interés, ahora me propongo estudiar las aplicaciones de este material en la biomedicina, especialmente estoy interesado en averiguar cómo este material revolucionará la nanomedicina. Este propósito se desarrolla desde la siguiente pregunta de investigación: Revolicionarà el grafeno la medicina?
Mi hipótesis es que el grafeno marcará un antes y un después en la nanomedicina, mejorando la calidad de vida de las personas especialmente aquellas que sufren cáncer.

¿Qué es el grafeno?

El grafeno, uno de los materiales más finos, flexibles, fuertes y con mayor conductividad que existen, está llamado a revolucionar el futuro, desde importantes cambios en la industria de la telefonía móvil, las telecomunicaciones o la fabricación de chips hasta la forma de elaborar fármacos contra el cáncer.

Inicio

Creación de un blog con la finalidad de recoger la mayor información sobre mi trabajo de recerca relacionado con el grafeno y campo médico.