Riñones artificiales, Potentes baterías y una eficiente purificación del agua son algunas de las futuras aplicaciones de un grupo de materiales ultrafinos conocidos como MXenes. Esta opinión se expresa en un artículo de la revista Ciencias , cuyos autores incluyen uno de la Universidad de Linköping.

Los materiales que tienen una sección transversal tan delgada como una o unas pocas capas de átomos poseen propiedades inusuales debido a su espesor. Estas propiedades pueden ser una alta conductividad eléctrica, alta resistencia o capacidad para soportar el calor, dando a los materiales ultrafinos un gran potencial para su uso en tecnología futura. El material más conocido es el grafeno, y la búsqueda de otros materiales ultrafinos, también conocidos como materiales bidimensionales, ha aumentado en intensidad desde su descubrimiento.

El grafeno y muchos otros materiales bidimensionales son semiconductores, aislantes semimetálicos o polarizados. La falta de un conductor metálico ultrafino es un obstáculo en el desarrollo de componentes basados ​​exclusivamente en materiales bidimensionales.

En 2011 se descubrió un nuevo grupo de materiales ultrafinos, y se le dio el nombre de MXenes. Consisten en un metal en combinación con átomos de carbono o nitrógeno. Los MXenes complementan a otros materiales ultrafinos en el sentido de que son conductores metálicos, y abra la puerta a aplicaciones completamente nuevas en la escala nanométrica.

Johanna Rosén, profesor del Departamento de Física, Química y Biología en la Universidad de Linköping, junto con colegas de la Universidad de Drexel en EE. UU., ha escrito un artículo en Science discutiendo el futuro de los MXenes y la influencia que se espera que tengan.

"Hay muchas aplicaciones concebibles. Las dos más cercanas a la realización son el almacenamiento de energía eficiente, en forma de baterías y supercondensadores, y blindaje contra interferencias electromagnéticas. Pero a largo plazo podremos fabricar filtros para purificación de aire y agua, antenas para la próxima generación de comunicaciones, y muchas otras aplicaciones en las que aún no hemos pensado, "dice Johanna Rosén.

Es más, muchos MXenes son biocompatibles (compatibles con tejidos vivos), no tóxico y ecológico, lo que significa que se están estudiando para posibles aplicaciones en biomedicina. Una de esas aplicaciones es la formación de riñones artificiales, lo que haría innecesario el tratamiento de diálisis (u otros tratamientos en los que no se dispone de máquinas de diálisis).

El primer MXene que se descubrió fue el carburo de titanio, Ti ₃ C ₂ . Ahora, diez años después, se han desarrollado aproximadamente 50 MXenes diferentes, muchos de ellos en la Universidad de Linköping. Sin embargo, los métodos utilizados para producirlos significan que las combinaciones disponibles son casi infinitas. Esto significa que, a largo plazo, puede haber miles de MXenes con diferentes propiedades personalizadas.

"Los MXenes se descubrieron hace solo diez años, y el campo de investigación para estudiarlos ha crecido extremadamente rápido. Aproximadamente 6, Actualmente se publican 600 artículos científicos cada año. Pero aún quedan muchas propiedades y aplicaciones por descubrir, y que puede resolver muchos desafíos contemporáneos tanto dentro de la tecnología como de la medicina, "dice Johanna Rosén.