Al parecer terminó la carrera por cumplir el sueño del genoma de $ 1.000. La unidad Ion Torrent ,de la compañía Life Technologies informó que ha comenzado a tomar pedidos de un nuevo instrumento que es capaz de secuenciar del genoma humano en un día por solo $ 1,000 en una servidor independiente.

La compañía espera que el secuenciador Ion ™ Proton esté en el mercado a mediados de año. Costará aproximadamente $ 149.000 USD y el producto se basa en la próxima generación de la tecnología de secuenciación mediante semiconductores que fue impulsada hace trece meses.

Los equipos han aprovechado la escalabilidad de los semiconductores y construyeron el primer chip con 165 millones de sensores, casi 100 veces más de la capacidad del primer chip (1,2 millones). Incluso esta capacidad crecerá a 660 millones con el chip Ion de protones II. Un escalamiento que ha permitido generar esta capacidad de secuenciación en tan corto tiempo.

Como resultado, los científicos serán capaces de llevar a cabo cientos de experimentos de secuenciación del genoma humano por año con cada instrumento en comparación con el actual que solo podrían secuenciar unos 20 genomas al año por cada instrumento. Actualmente los investigadores pasan semanas o meses para secuenciar un genoma humano, con este equipo lo podrán hacer en un solo día.

La secuenciación de los genomas de un gran número de personas es primordial para tener una mejor idea de cómo el genoma contribuye a diversos estados de enfermedad. Sumado a esto impulsará grandemente la secuenciación de las variaciones en diferentes poblaciones que pudiera tener dicho genoma para lograr el sueño de la medicina personalizada.

Las limitaciones actuales para este tipo de trabajo han sido el costo de la plataforma tecnológica, el costo de la secuenciación en sí, y el tiempo para realizar las operaciones de la secuencia. Con este instrumento se harán secuenciación menos costoso, más rápidas y más simples.

Por supuesto, enormes cantidades de datos se generaran a partir de la secuenciación de un número creciente de genomas humanos. Para hacer frente a las decenas resultantes o cientos de millones de puntos de datos, Ion Torrent está colaborando con la comunidad científica para desarrollar los software de código abierto para ayudar a los operadores en la interpretación de los datos genéticos.

Referencia

Ion Proton Sequencer. http://es-cl.invitrogen.com/site/mx/es/home/Products-and-Services/Applications/Sequencing/Semiconductor-Sequencing/proton/workflow.html

Un lindo ejemplo de la vida imitando al arte lograron biólogos y bioingenieros de la Universidad de California San Diego al crear un letrero de neón vivo compuesto de millones de células bacterianas que periódicamente fluorescentes y parpadean al unísono como las bombillas. Verdaderos biopixeles.

Para obtener el logro, publicado en al revista Nature, produjeron una proteína fluorescente regulada por los relojes biológicos de las bacterias, luego sincronizaron los relojes de los miles de bacterias dentro de una colonia, para luego sincronizar a miles de colonias de bacterias intermitententemente, es decir, brillar mediante el encendido y apagado al mismo tiempo de las bacterias.

Este poco de arte con bioingeniería para lograr señales luminosas de bacterias no sólo es una representación visual de cómo los investigadores en el nuevo campo de la biología sintética pueden manipular las células vivas, como las máquinas, sino también probablemente llevará a algunas aplicaciones de la vida real.

Usando el mismo método para crear las señales intermitentes, los investigadores diseñaron un simple sensor de bacterias capaces de detectar los niveles bajos de arsénico. En este sensor biológico, la disminución de la frecuencia de las oscilaciones del patrón de las células parpadeando indicaban la presencia y cantidad del veneno arsénico.

Porque las bacterias son sensibles a muchos tipos de contaminantes del medio ambiente y los organismos, los científicos creen que este enfoque podría ser también utilizado para el diseño de biosensores de bajo costo de bacterias capaces de detectar una amplia gama de contaminantes de metales pesados ​​y microorganismos patógenos. Y porque el sensor se compone de microorganismos vivos, se puede responder a los cambios en la presencia o cantidad de las toxinas a través del tiempo a diferencia de muchos sensores químicos.

Este tipo de sensores vivos son interesantes, ya que pueden servir para monitorear continuamente una muestra dada durante largos períodos de tiempo, mientras que la mayoría de los kits de detección se utilizan para la medición de una sola vez.

Debido a que las bacterias responden de diferentes maneras a diferentes concentraciones, variando la frecuencia de su patrón de parpadeo, esto puede proporcionar una actualización continua sobre lo peligroso que una toxina o un patógeno puede ser en un momento dado.

Muchas especies de bacterias se saben que se comunican por un mecanismo conocido como quorum sensing, es decir, la retransmisión entre ellos de pequeñas moléculas para activar y coordinar los distintos comportamientos. Como si fuera un lenguaje químico bacteriano. Otras bacterias son conocidas por interrumpir este mecanismo de comunicación por la degradación de estas moléculas de comunicación.

Pero los investigadores encontraron que el mismo método no puede utilizarse para sincronizar instantáneamente a millones de bacterias de miles de colonias. Es decir, si usted tiene un montón de células oscilante, el tiempo de propagación de la señal es demasiado largo para sincronizar instantáneamente 60 millones de otras células a través de la detección de quórum.

Sin embargo, los científicos descubrieron que mediante la emisión de gases en las colonias, este se comparte entre los miles de otras colonias dentro de un chip de microfluidos especialmente diseñado, lo que permite  sincronizar todos los millones de bacterias en el chip. Las colonias se sincronizan a través de la señal de gas, pero las células se sincronizan a través de la detección del quórum.

Los chips de microfluidos más grandes, contienen desde 50 hasta 60 millones de células bacterianas y son del tamaño de un clip de papel o un cubreobjetos de microscopio. Los chips más pequeños de microfluidos, que contienen aproximadamente 2,5 millones de células, son alrededor de una décima parte del tamaño de los chips más grande.

Cada una de las colonias de bacterias que parpadean comprenden lo que los investigadores llamaron un “biopixel,” un punto de luz individuales al igual que los píxeles en un monitor de computadora o pantalla de televisión. Los chips de microfluidos más grandes tienen cerca de 13.000 biopixeles, mientras que los chips más pequeños contienen alrededor de 500 píxeles.

Loa autores creen que en cinco años, un pequeño sensor de mano se podría desarrollar para tomar las lecturas de las oscilaciones de las bacteria en los chips de microfluidos disponible para determinar la presencia y las concentraciones de diversas sustancias tóxicas y microorganismos patógenos en cualquier muestra.

Referencia

Arthur Prindle, Phillip Samayoa, Ivan Razinkov, Tal Danino, Lev S. Tsimring, Jeff Hasty. A sensing array of radically coupled genetic ‘biopixels’. Nature, 2011; DOI:10.1038/nature10722

El solo imaginar no tener que cargar el teléfono móvil todos los dias y además que solo se cargue en 15 minutos es al parecer un sueño que está bien cerca de realizarse. La batería de ensueño podría estar más cerca a la realidad gracias a la investigación de la Universidad de Northwestern publicada en la revista Advanced Energy Materials.

El equipo de ingeniero creó un electrodo para las baterías recargables de iones -litio – como las que se encuentran en los teléfonos móviles e iPods y que permite que las baterías puedan mantener su carga hasta 10 veces más que la tecnología actual. No solo eso, las baterías con el nuevo electrodo también se pueden cargar 10 veces más rápido que las baterías actuales.

Los investigadores combinaron dos métodos de ingeniería química para abordar los dos principales limitaciones de la batería – la capacidad de energía y la velocidad de carga – de un solo golpe. Además de los mejores de las baterías para los teléfonos celulares y Tablets, la tecnología podría allanar el camino para el desarrollo más eficiente de pequeñas baterías para coches eléctricos.

La tecnología podría ser visto en el mercado en los próximos tres a cinco años, según los investigadores.

Según los ingenieros, incluso después de 150 cargas, lo que equivale a un año o más de funcionamiento, la batería sigue siendo cinco veces más eficaz que las actuales baterías de iones de litio en el mercado hoy.

Las baterías de litio se cargan a través de una reacción química en la que los iones de litio se envían entre dos extremos de la batería, el ánodo y el cátodo. Con la tecnología actual, el rendimiento de una batería de iones de litio es limitado en dos sentidos. Su capacidad de energía – sobre el tiempo que puede mantener la carga – se ve limitada por la densidad de carga, o la cantidad de iones de litio que puede ser embalados en el ánodo o el cátodo. Mientras tanto, la tasa de una carga de la batería – la velocidad a la que se recarga – se ve limitada por otro factor: la velocidad a la que los iones de litio pueden hacer su recorrido desde el electrolito en el ánodo.

En las actuales baterías recargables, el ánodo – hecho de finas capas de láminas de grafeno – sólo puede acomodar a un átomo de litio por cada seis átomos de carbono. Para aumentar la capacidad de la energía, los científicos han experimentado con anterioridad con el reemplazo del carbón por el silicio. El silicio puede acomodar mucho más litio: cuatro átomos de litio por cada átomo de silicio. Sin embargo, el silicio se expande y contrae de manera espectacular en el proceso de carga, causando la fragmentación y la pérdida de su capacidad de carga rápida.

En esta investigación han combinado dos técnicas para combatir estos dos problemas. En primer lugar, para estabilizar el silicio con el fin de mantener la capacidad de carga máxima, intercalaron los grupos de silicio entre las láminas de grafeno. Esto permitió un mayor número de átomos de litio en el electrodo mientras se utiliza la flexibilidad de las hojas de grafeno para adaptarse a los cambios de volumen del silicio durante su uso.

Esta investigación se ha centrado todo en el ánodo; proximamente los investigadores comenzarán a estudiar los cambios en el cátodo que podría aumentar aún más la eficacia de las baterías. También desarrollarán un nuevo sistema electrolítico que permita que la batería se desconecte automáticamente y de forma reversible durante las altas temperaturas, un mecanismo de seguridad que podría ser vital en las aplicaciones para los vehículos eléctricos.

Referencia

Xin Zhao, Cary M. Hayner, Mayfair C. Kung, Harold H. Kung. In-Plane Vacancy-Enabled High-Power Si-Graphene Composite Electrode for Lithium-Ion Batteries. Advanced Energy Materials, 2011; 1 (6): 1079 DOI: 10.1002/aenm.201100426

Un equipo de investigadores de la Universidad de California y del Instituto de Tecnología de California han desarrollado el material más ligero del mundo. Nada más y nada menos que un metal con una densidad de 0,9 mg / cc, es decir unas cien veces más ligero que el de espuma de poliestireno. EL hallazgo fue publicado en la revista Science.

El nuevo material redefine los límites de los materiales ligeros, debido a su singular “micro-red” de arquitectura celular. Los investigadores fueron capaces de hacer un material que consta por el diseño de 99,99 por ciento aire  y solo 0,01 por ciento de sólidos en la escala de los nanómetros, micrones y milímetros.

El truco consiste en fabricar un entramado de tubos huecos interconectados con un espesor de pared de 1.000 veces más finos que un cabello humano.

La arquitectura del material permite un comportamiento mecánico sin precedentes para un metal, incluida la recuperación completa de la compresión de más de 50 por ciento de la tensión y la absorción de una cantidad de energía extraordinariamente alta.

El nuevo material podría ser utilizado para los electrodos de las baterías y las absorciones acústica, las vibraciones o los golpes de energía.

Referencia

T. A. Schaedler, A. J. Jacobsen, A. Torrents, A. E. Sorensen, J. Lian, J. R. Greer, L. Valdevit, W. B. Carter.Ultralight Metallic Microlattices. Science, 2011; 334 (6058): 962 DOI: 10.1126/science.1211649

El artículo fue publicado en la revista Nature Geoscience habla de la evidencia de que en una roca en Canadá de la región de Bay las partículas carbonáceas son millones de años más joven que la roca en la que están, lo que apunta a la probabilidad de que el carbón se mezcla con la roca metamórfica y se estima erróneamente que la formación de la roca es de hace 3,8 hasta 4,2 mil millones años.

Las muestras proceden del cinturón de Nuvvuagittuq Supracortical, una formación sedimentaria con bandas de hierro situada en uno de los antiguos escudos continentales de la Tierra. Las muestras fueron sometidas a una serie de pruebas de alta tecnología en un esfuerzo por caracterizar con mayor claridad el carbono en la roca.

Las técnicas tradicionales utilizadas por los científicos involucraba una toma de muestras, se hacía un polvo y luego se determinaba las determinaciones de carbono de los minerales “a granel”. El nuevo enfoque se basa en una variedad de métodos de microscopía y espectroscopía para caracterizar intacta los micro-fabricados de las secciones de grafito cristalino (Carbono) retirados de las muestras de roca. Los resultados encontraron que el carbono de estas estructuras era muy joven en comparación con la edad de estas muestras de roca más antigua jamás descubierta.

Las características del grafito cristalino dentro de las muestras no son consistentes con la historia metamórfica de la roca. El carbono en el grafito no es tan antiguo como la roca. Esto sólo puede sonar una campana y nos obligan a revisitar y reconsiderar los estudios anteriores.

Muestras  de casi 4.000 millones de años de Groenlandia se han utilizado para desarrollar la línea de tiempo dominante en relación con la aparición de los primeros vestigios de vida de la biosfera. Los hallazgos recientes sugieren que la biosfera puede haber surgido millones de años más tarde, una hipótesis que ahora exige un estudio riguroso.

Podría ser que los investigadores en el campo pudieran volver a Groenlandia para volver a estudiar estas rocas y determinar si los materiales carbonosos son en realidad tan viejos como la roca transformado en sí.

A medida que el planeta ha evolucionado, las rocas y otras materias se someten a una gama de temperaturas que dejan huellas claras que los científicos pueden estudiar. El examen del equipo encontró que en las muestras de roca la estructura cristalina del grafito en las muestras no había sufrido estas modificaciones, lo que llevó a los científicos a concluir que estas estructuras carbonadas se infiltraron en la roca en una etapa posterior en el tiempo geológico de las mismas. En una fecha que aún no queda clara en este estudio.

La presencia de carbono y las características específicas del material de fuente de carbono son cruciales para entender la evolución de la biosfera microbiana temprana. El tema ha generado mucho debate en los círculos científicos. ”Ya no podemos asumir que el carbono es indígena en las más antiguas rocas sedimentarias metamorfoseadas”, dijeron los autores.

Ahora me queda claro que en las rocas muy antiguas hay que estudiar detalladamente el origen del carbono presente en las mismas. Geólogos y microbiólogos en controversia.

Referencia

. Papineau, B. T. De Gregorio, G. D. Cody, J. O’Neil, A. Steele, R. M. Stroud, M. L. Fogel. Young poorly crystalline graphite in the >3.8-Gyr-old Nuvvuagittuq banded iron formation. Nature Geoscience, 2011; DOI:10.1038/ngeo1155

Un hito importante en los microfluídos pronto podría dar lugar a un chip  auto-alimentado en el que se pueden diagnosticar las enfermedades en cuestión de minutos. El dispositivo, desarrollado por un equipo internacional de investigadores de la Universidad de California, Berkeley, la Universidad de Dublín en Irlanda y la Universidad de Valparaíso en Chile, es capaz de procesar las muestras de sangre sin procesar y  sin el uso de tuberías externas y componentes adicionales.

Los investigadores han llamado SIMBAS al dispositivo, lo que en inglés significa Sistema de Análisis Autoalimentado Integrado de Sangre Microfluídica. SIMBAS apareció como el tema de portada del 07 de marzo en la revista científica de Laboratorio en un Chip (Lab on a Chip) .

El sueño de un verdadero laboratorio en un chip ha estado siempre presente , pero la mayoría de los sistemas desarrollados hasta el momento no han sido verdaderamente autónomos. En el momento de añadir los tubos y componentes de instalación necesarios para la preparación de la muestra o para hacer funcionar los chips anteriores, se pierden su característica de ser pequeño, portátil y barato. En nuestro dispositivo, no hay ninguna conexión externa o de tubería alguna, por lo que realmente puede convertirse en un sistema para los puntos de atención médica primaria.

Este es sin dudas un acontecimiento muy importante para el diagnóstico de la salud global. Los médicos de campo serían capaz de utilizar este dispositivo para detectar enfermedades como el VIH o la tuberculosis en cuestión de minutos. El hecho de que hemos reducido la complejidad del biochip y que utilice componentes de plástico hace que sea mucho más fácil de fabricar en grandes volúmenes a bajo costo . Nuestro objetivo es hacer frente a las necesidades de atención de la salud mundial con los dispositivos de diagnóstico que son funcionales, económicos y realmente portátiles. Una idea que sin dudas llamó la atención de la Fundación de los Gates.

Para el nuevo biochip SIMBAS, los investigadores se aprovecharon de las leyes de la física de la microescala para acelerar los procesos que pueden durar horas o días en un laboratorio tradicional. Por ejemplo, que el sedimento en el vino tinto que por lo general lleva días o años para resolver puede ocurrir en cuestión de segundos en las microescalas.

El biochip Simbas utiliza trincheras modelada por debajo de los canales de microfluidos que se refieren a la anchura de un cabello humano. Cuando la sangre se deja caer en las entradas del chip, los glóbulos relativamente pesado rojas y blancas se establecen en las trincheras, la separación del plasma de sangre clara. La sangre se mueve a través del chip en un proceso llamado flujo desgasificar impulsada.

Para el flujo impulsado de la sangre en el interior del dispositivo polimérico porosos se eliminaron mediante la colocación del dispositivo en un paquete sellado al vacío. Cuando se rompe el sello, el dispositivo se pone a las condiciones atmosféricas, y las moléculas de aire se reabsorben en el material del dispositivo. Esto genera una diferencia de presión, que conduce el fluido de la sangre en el chip.

En los experimentos, los investigadores fueron capaces de capturar más del 99 por ciento de las células de la sangre en las trincheras y selectivamente separar el plasma en los diagnósticos necesarios.

Este trabajo de preparación para separar los componentes de la sangre para el análisis se realiza con la gravedad, lo que las muestras son naturalmente absorbidos y propulsadas en el chip sin necesidad de alimentación externa.

El equipo demostró la prueba del concepto de SIMBAS colocando en la entrada del chip de una muestra de 5 microlitros de sangre entera que contenía biotina (vitamina B7) a una concentración de alrededor de 1 parte por 40 millones. Eso puede ser más o menos idea de como encontrar un grano de arena fina en una pila de arena 1.700 galones, dijeron los autores.

El biodetector en el chip SIMBAS proporciona una lectura de los niveles de biotina en 10 minutos.

Imagínese si usted tenía algo tan barato y tan fácil de usar como una prueba de embarazo, pero que rápidamente también pueda diagnosticar el VIH y la tuberculosis. Eso sería un verdadero logro y se podrían salvar millones de vidas.

Referencia

Ivan K. Dimov, Lourdes Basabe-Desmonts, Jose L. Garcia-Cordero, Benjamin M. Ross, Antonio J. Ricco, Luke P. Lee.Stand-alone self-powered integrated microfluidic blood analysis system (SIMBAS). Lab on a Chip, 2011; 11 (5): 845 DOI: 10.1039/C0LC00403K

Las bacterias se conoce que pueden comunicarse en la naturaleza principalmente a través de la secreción y la recepción de moléculas de señalización extracelular. Esta comunicación permite a las bacterias poder ejecutar tareas sofisticadas tales como la producción de antibióticos y la secreción de factores de virulencia.

Científicos israelíes identificaron un tipo de comunicación bacteriana caracterizado por la presencia de nanotubos que establecen verdaderos puentes con las células vecinas.

Los investigadores demostraron que estos nanotubos conectan las bacterias de la misma especie e incluso de especies diferentes. A través de estos tubos, las bacterias son capaces de intercambiar pequeñas moléculas, proteínas e incluso pequeños elementos genéticos conocidos como plásmidos.

Este mecanismo puede facilitar la adquisición de nuevas características de la naturaleza, tales como la resistencia a los antibióticos. En este punto de vista, lograr una mejor comprensión molecular de la formación de estos nanotubos podría conducir al desarrollo de nuevas estrategias para la lucha contra las bacterias patógenas.

Referencia

Gyanendra P. Dubey, Sigal Ben-Yehuda. Intercellular Nanotubes Mediate Bacterial Communication. Cell, 2011; 144 (4): 590 DOI: 10.1016/j.cell.2011.01.015

El tejido óseo consiste en fibras de colágeno en los que el fosfato de calcio se deposita en forma de nanocristales. Un equipo del Departamento de Ingeniería Química de las Universidades de Eindhoven y de de Illinois fueron capaces, en el laboratorio, de simular el crecimiento de fosfato de calcio en el interior del colágeno, al igual que sucede en el cuerpo humano.

Durante mucho tiempo se pensó que el colágeno era sólo una plantilla para la deposición del fosfato de calcio, y que la formación del hueso era controlado por biomoléculas especializados. Sin embargo, las imágenes tomadas por los investigadores demuestran que las fibras de colágeno controlan el proceso de formación de los minerales y por lo tanto la formación ósea directa. Las biomoléculas han demostrado tener un papel diferente en el proceso de mineralización: mantener el fosfato de calcio en la solución hasta que se inicie el crecimiento de los minerales.

El equipo logró visualizar este proceso utilizando un microscopio electrónico único, el cryoTitan. Este microscopio permitió a los investigadores investigar las muestras que fueron congeladas rápidamente, de modo que el proceso podría ser detenido y visto paso a paso. El cryoTitan tiene una resolución extremadamente alta, e incluso pueden distinguir átomos individuales.

Un instituto de investigación italiano ya está desarrollando nuevos implantes de hueso sobre la base de los conocimientos adquiridos por los investigadores ya que el grupo no tiene la intención de dar este paso hacia la producción: “Hemos dado un gran paso adelante en el ámbito de la formación del hueso, pero nuestro interés se centra en la comprensión, no la producción.”

Los nuevos conocimientos adquiridos sobre la formación del hueso han abierto la puerta a una nueva área de investigación para el grupo. El grupo confía en que los mismos principios se pueden utilizar para realizar diversos tipos de nanomateriales. Ya están empezando en la magnetita, un material magnético que puede ser utilizado como marcador biológico o para el almacenamiento de datos. Pero sus ambiciones van más lejos. “Estamos seriamente convencido de que podemos hacer todo tipo de materiales a partir de estos principios,” dijeron los autores.

Referencia

Fabio Nudelman, Koen Pieterse, Anne George, Paul H. H. Bomans, Heiner Friedrich, Laura J. Brylka, Peter A. J. Hilbers, Gijsbertus de With, Nico A. J. M. Sommerdijk. The role of collagen in bone apatite formation in the presence of hydroxyapatite nucleation inhibitors. Nature Materials, 2010; DOI: 10.1038/nmat2875

Los científicos Richard F. Heck (Universidad de Delaware), Akira Suzuki (Universidad de Hokkaido) y Negishi Ei-Ichi (Universidad de Purdue), compartieron el premio Nobel de Química 2010 por el desarrollo del acoplamiento catalizado por paladio de los compuetos orgánicos.

El átomo de carbono es la columna vertebral de las moléculas en los organismos vivos y suele ser muy estable. Por lo tanto es muy difícil en un laboratorio químico sintetizar moléculas grandes que contienen carbono. En la reacción de Heck, la reacción de Negishi y la reacción de Suzuki, los átomos de carbono se reúnen en un átomo de paladio, que actúa como catalizador. Los átomos de carbono adjuntan al átomo de paladio y se coloca de esa forma lo suficientemente cerca entre sí para que ocurran las reacciones químicas. Esto ha permitido a los químicos poder sintetizar moléculas grandes y complejas que contienen carbono.

La catálisis por paladio es una herramienta precisa y eficaz que se utiliza por los investigadores en todo el mundo, así como en la producción comercial de productos farmacéuticos y de la  industria electrónica.”

Con el fin de crear nuevas sustancias químicas complejas, los químicos deben ser capaces de unir a los átomos de carbono entre sí. Sin embargo, los átomos de  carbono son muy estable y no reacciona fácilmente entre si. Los primeros métodos utilizados por los químicos para unir a los átomos de carbono permitió crear moléculas simples, pero para la síntesis de moléculas más complejas lterminaban con demasiados subproductos no deseados en sus tubos de ensayo.

El acoplamiento cruzado catalizado por paladio resolvió este problema y permitió a los químicos contar con una herramienta más precisa y eficiente de trabajo. En la reacción de Heck, la reacción de Negishi y la reacción de Suzuki, los átomos de carbono se reúnen alrededor de un átomo de paladio, con lo cual su proximidad permite el comienzo de la reacción química.

El acoplamiento cruzado catalizado por paladio se utiliza en la investigación en todo el mundo, así como en la producción comercial de productos farmacéuticos y de moléculas utilizadas en la industria electrónica.

Referencia

The Nobel Prize in Chemistry 2010. http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2010/

Una escama fina de carbón ordinario de sólo un átomo de espesor, se encuentra detrás del Premio Nobel de este año en Física. Los físicos de origen ruso Geim y Novoselov han demostrado que el carbono en esa forma plana tiene propiedades excepcionales que se originan en el mundo de la física cuántica.

El grafeno es una forma de carbono y como material es completamente nuevo. No sólo es el material más delgado jamás descubierto, sino también el más fuerte. Como conductor de la electricidad funciona tan bien como el cobre y como conductor del calor supera a todos los materiales conocidos. Es casi totalmente transparente, sin embargo, tan denso que ni siquiera el helio, el átomo más pequeño de gas, puede pasar a través de él.

Lo más increible es que Geim y Novoselov extrajeron el grafeno de una pieza de grafito (como en los lápices ordinarios) con cinta adhesiva regulare y se las arreglaron para obtener una capo de carbono con un espesor de tan sólo un átomo. Esto en un momento que muchos creían que era imposible que tales materiales cristalinos finos podrían ser estables.

Sin embargo, con el grafeno, los físicos pueden ahora estudiar una nueva clase de materiales de dos dimensiones con propiedades únicas. Además tiene una gran variedad de aplicaciones prácticas, incluida la creación de nuevos materiales y la fabricación de productos electrónicos innovadores. Los transistores de grafeno se prevéen que sean sustancialmente más rápido que los transistores de silicio de hoy y podrían dar lugar a equipos más eficientes.

Dado que es prácticamente transparente y un buen conductor, el grafeno es adecuado para la producción de pantallas transparentes al tacto, paneles de luz, e incluso las celdas solares.

Cuando se mezclan con los plásticos, el grafeno puede convertirlos en conductores de electricidad, haciéndolos más resistentes al calor y resistente mecánicamente. Esta resistencia puede ser utilizado en nuevos materiales súper fuerte, que también son delgadas, elástica y ligera. En el futuro, los satélites, aviones y automóviles pueden ser fabricados de los materiales compuestos nuevos.

Los galardonados de este año han estado trabajando juntos durante mucho tiempo. Konstantin Novoselov, de 36 años, trabajó por primera vez con Andre Geim, de 51 años, como estudiante de doctorado en Hlanda. Posteriormente siguió con Geim al Reino Unido. Ambos originalmente estudiaron y comenzaron sus carreras como físicos en Rusia¡ y ahora ambos son profesores de la Universidad de Manchester.

Referencia

The Nobel Prize in Physics 2010. http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2010/