(Phys.org) —Una scoperta casuale sul 'materiale meraviglioso' grafene – già entusiasmante per gli scienziati a causa dei suoi potenziali usi nell'elettronica, stoccaggio di energia e generazione di energia – fa un passo avanti verso l'uso in medicina e salute umana.

I ricercatori della Monash University hanno scoperto che i fogli di ossido di grafene possono cambiare struttura per diventare goccioline di cristalli liquidi spontaneamente e senza alcuna attrezzatura specialistica.

Con le goccioline di grafene ora facili da produrre, i ricercatori affermano che questo apre possibilità per il suo utilizzo nella somministrazione di farmaci e nel rilevamento delle malattie.

Le scoperte, pubblicato sulla rivista ChemComm , basarsi sulle conoscenze esistenti sul grafene. Uno dei materiali più sottili e resistenti conosciuti dall'uomo, il grafene è un foglio 2D di carbonio dello spessore di un solo atomo. Con una struttura a "nido d'ape" il "materiale meraviglioso" è 100 volte più resistente dell'acciaio, altamente conduttivo e flessibile.

Il dottor Mainak Majumder della Facoltà di Ingegneria ha affermato che poiché le goccioline di grafene cambiano la loro struttura in risposta alla presenza di un campo magnetico esterno, potrebbe essere utilizzato per applicazioni a rilascio controllato di farmaci.

"I sistemi di somministrazione dei farmaci tendono a utilizzare particelle magnetiche che sono molto efficaci ma non possono essere sempre utilizzate perché queste particelle possono essere tossiche in determinate condizioni fisiologiche, "Ha detto il dottor Majumder.

"In contrasto, il grafene non contiene proprietà magnetiche. Questo combinato con il fatto che abbiamo dimostrato che può essere trasformato in cristalli liquidi in modo semplice ed economico, rafforza la prospettiva che un giorno possa essere utilizzato per un nuovo tipo di sistema di somministrazione dei farmaci".

Di solito sono necessari atomizzatori e attrezzature meccaniche per trasformare il grafene in una forma sferica. In questo caso, tutto ciò che il team ha fatto è stato mettere i fogli di grafene in una soluzione per elaborarli per uso industriale. In determinate condizioni di PH hanno scoperto che il grafene si comporta come un polimero, cambiando forma da solo.

Primo autore dell'articolo, Sig.ra Rachel Tkacz della Facoltà di Ingegneria, ha detto che la scoperta a sorpresa è avvenuta durante i test di routine.

"Essere in grado di cambiare spontaneamente la struttura del grafene da fogli singoli a un assemblaggio sferico è estremamente significativo. Nessuno pensava che fosse possibile. Abbiamo dimostrato che lo è, "Ha detto la signora Tkacz.

"Ora sappiamo che gli assemblaggi a base di grafene possono cambiare forma spontaneamente in determinate condizioni, possiamo applicare questa conoscenza per vedere se cambia quando esposto a tossine, potenzialmente aprendo la strada anche a nuovi metodi di rilevamento delle malattie".

Comunemente utilizzato dai gioiellieri, il team ha utilizzato una versione avanzata di un microscopio a luce polarizzata con sede presso il Marine Biological Laboratory, STATI UNITI D'AMERICA, per rilevare variazioni minime del grafema.

Il dottor Majumder ha affermato che collaborando con ricercatori a livello internazionale e accedendo ad alcune delle apparecchiature più sofisticate al mondo, è stato determinante per la scoperta rivoluzionaria.

"Abbiamo usato microscopi simili a quelli che usano i gioiellieri per vedere la chiarezza delle gemme preziose. L'unica differenza è che quelli che abbiamo usato sono molto più precisi grazie a un sofisticato sistema di hardware e software. Questo ci fornisce informazioni cruciali sull'organizzazione di fogli di grafene, permettendoci di riconoscere queste strutture uniche, "Ha detto il dottor Majumder.

Il dottor Majumder e il suo team stanno lavorando con un partner dell'industria della grafite, Strategic Energy Resources Ltd ed esperta in imaging a luce polarizzata, Dr. Rudolf Oldenbourg del Laboratorio di biologia marina, STATI UNITI D'AMERICA, per esplorare come questo lavoro può essere tradotto e commercializzato.

Signor Marco Muzzin, Il CEO di Strategic Energy Resources Ltd ha affermato che la collaborazione con Monash sta procedendo bene.

"Siamo così felici di essere associati al team del dottor Majumder alla Monash University. I progressi che hanno fatto con il nostro progetto congiunto sono stati sorprendenti, " Egli ha detto.

La ricerca è stata resa possibile da una sovvenzione ARC Linkage assegnata a Strategic Energy Resources Ltd e Monash University ed è stata la prima sovvenzione di collegamento per la ricerca sul grafene in Australia.