(Phys.org) —Une découverte fortuite sur le «matériau merveilleux» du graphène – des scientifiques déjà passionnants en raison de ses utilisations potentielles en électronique, stockage d'énergie et production d'énergie - il fait un pas de plus vers son utilisation en médecine et en santé humaine.

Des chercheurs de l'Université Monash ont découvert que les feuilles d'oxyde de graphène peuvent changer de structure pour devenir des gouttelettes de cristaux liquides spontanément et sans aucun équipement spécialisé.

Avec des gouttelettes de graphène désormais faciles à produire, les chercheurs disent que cela ouvre des possibilités pour son utilisation dans l'administration de médicaments et la détection de maladies.

Les résultats, publié dans la revue ChemComm , s'appuyer sur les connaissances existantes sur le graphène. L'un des matériaux les plus minces et les plus résistants connus de l'homme, Le graphène est une feuille de carbone 2D d'une épaisseur d'un seul atome. Avec une structure en « nid d'abeilles », le « matériau miracle » est 100 fois plus résistant que l'acier, hautement conducteur et flexible.

Le Dr Mainak Majumder de la Faculté de génie a déclaré que parce que les gouttelettes de graphène changent de structure en réponse à la présence d'un champ magnétique externe, il pourrait être utilisé pour des applications de libération contrôlée de médicaments.

"Les systèmes d'administration de médicaments ont tendance à utiliser des particules magnétiques qui sont très efficaces mais elles ne peuvent pas toujours être utilisées car ces particules peuvent être toxiques dans certaines conditions physiologiques, " a déclaré le Dr Majumder.

"En revanche, le graphène ne contient aucune propriété magnétique. Ceci combiné au fait que nous avons prouvé qu'il peut être transformé en cristal liquide simplement et à moindre coût, renforce la perspective qu'il puisse un jour être utilisé pour un nouveau type de système d'administration de médicaments."

Habituellement, des atomiseurs et des équipements mécaniques sont nécessaires pour transformer le graphène en une forme sphérique. Dans ce cas, tout ce que l'équipe a fait était de mettre les feuilles de graphène dans une solution pour les traiter à des fins industrielles. Dans certaines conditions de pH, ils ont découvert que le graphène se comporte comme un polymère - changeant de forme par lui-même.

Premier auteur de l'article, Mme Rachel Tkacz de la Faculté de génie, a déclaré que la découverte surprise s'était produite lors de tests de routine.

" Pouvoir changer spontanément la structure du graphène de feuilles simples à un assemblage sphérique est extrêmement important. Personne ne pensait que c'était possible. Nous l'avons prouvé, ", a déclaré Mme Tkacz.

« Nous savons maintenant que les assemblages à base de graphène peuvent spontanément changer de forme dans certaines conditions, nous pouvons appliquer cette connaissance pour voir si elle change lorsqu'elle est exposée à des toxines, ouvrant potentiellement la voie à de nouvelles méthodes de détection des maladies. »

Couramment utilisé par les bijoutiers, l'équipe a utilisé une version avancée d'un microscope à lumière polarisée basé au Laboratoire de biologie marine, ETATS-UNIS, pour détecter des changements infimes au graphème.

Le Dr Majumder a déclaré que collaborer avec des chercheurs à l'échelle internationale et accéder à certains des équipements les plus sophistiqués au monde, a joué un rôle déterminant dans la découverte révolutionnaire.

"Nous avons utilisé des microscopes similaires à ceux que les bijoutiers utilisent pour voir la clarté des pierres précieuses. La seule différence est que ceux que nous avons utilisés sont beaucoup plus précis en raison d'un système sophistiqué de matériel et de logiciels. Cela nous fournit des informations cruciales sur l'organisation de feuilles de graphène, nous permettant de reconnaître ces structures uniques, " a déclaré le Dr Majumder.

Le Dr Majumder et son équipe travaillent avec un partenaire de l'industrie du graphite, Strategic Energy Resources Ltd et expert en imagerie en lumière polarisée, Dr Rudolf Oldenbourg du Laboratoire de Biologie Marine, ETATS-UNIS, pour explorer comment ce travail peut être traduit et commercialisé.

Monsieur Marc Muzzin, Le PDG de Strategic Energy Resources Ltd a déclaré que la collaboration avec Monash progressait bien.

"Nous sommes ravis d'être associés à l'équipe du Dr Majumder à l'Université Monash. Les progrès qu'ils ont réalisés avec notre projet commun ont été étonnants, " il a dit.

La recherche a été rendue possible grâce à une subvention ARC Linkage attribuée à Strategic Energy Resources Ltd et à l'Université Monash et a été la première subvention de liaison pour la recherche sur le graphène en Australie.