La Química en nuestras vidas

Este año se celebra el centenario de la concesión del Premio Nobel de Química a Marie Curie, que descubrió la radiactividad y falleció, a consecuencia de los efectos de las radiaciones recibidas a lo largo de sus investigaciones. Para conmemorar este acontecimiento la Asamblea General de la ONU ha proclamado 2011 Año Internacional de la Química. Bajo el lema ‘Química, nuestra vida, nuestro futuro’, se pretende divulgar la importancia de la Química en los diferentes aspectos de nuestra vida. Este artículo trata de contribuir a esta divulgación a través de los siguientes ejemplos.

Avances en la salud. El papel de la Química en la síntesis de nuevos fármacos ha sido uno de los campos de mayor avance en los últimos años, es de resaltar que principalmente gracias a estos avances en los últimos 100 años la esperanza de vida se ha duplicado. En 1897, el químico Félix Hofmann, sintetizó el ácido acetilsalicílico, comercializado con el nombre de Aspirina, uno de los medicamentos más consumidos en el mundo.

En 1913, Alfred Werner premio Nobel de Química, inició la síntesis y estudio como anticancerígenos, de unos compuestos en los que está presente el oro o platino y que dada su complejidad para la época, denominó «complejos». Estos compuestos fueron los precursores de los fármacos que actualmente se utilizan quimioterapia.

En su lucha contra el cáncer el grupo de investigadores que dirige Mariano Barbacid, en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas de Madrid, han identificado en ratones una diana óptima para dirigir contra ella nuevos fármacos activos frente al cáncer de pulmón. Para encontrar las moléculas que tienen actividad frente a esa diana es necesario ensayar millones. Este es un trabajo específico de Química Orgánica que se lleva a cabo, hoy día, utilizando potentes programas informáticos que permiten visualizar la estructura de la molécula y su comportamiento frente a la diana.

Para detectar precozmente la enfermedad de Alzheimer antes de que sea clínicamente evidente, se está desarrollando un compuesto marcado radiactivamente que permite visualizar claramente los pacientes con sospecha de desarrollar Alzheimer. Este compuesto desarrollado en su momento por Bayer que denomina trazador PET está en las últimas fases de desarrollo clínico.

Análisis. Gracias a los avances de la química analítica, combinados con los de la electrónica y la informática, se han conseguido equipos de tamaño muy reducido que permiten analizar la glucosa a partir de una gota de sangre de modo casi instantáneo. También existen, en los laboratorios de química analítica, instrumentos muy sofisticados que permiten detectar fármacos, drogras, elementos químicos, etc, en sangre, agua, alimentos, etc, en cantidades extraordinariamente pequeñas, que se denominan partes por millón (ppm) o partes por billón (ppb). Lo que significa, en el caso de ppm, que se puede detectar un miligramo de una sustancia en un litro de muestra.

Soluciones en la vida diaria . Este año se celebra el centenario del inicio de la fabricación del caucho. El químico alemán Friedrich Hoffmann logró fabricar una sustancia sintética que sería la base del desarrollo del caucho sintético. Posteriormente y gracias a otras modificaciones químicas en el caucho, se han podido mejorar las propiedades antideslizamiento sobre mojado de los neumáticos, la resistencia a la rodadura y aumento de la duración.

En 1874, se inició la era de las fragancias sintéticas, con la fabricación de la vainillina. En la actualidad una de las fragancias sintéticas mas importantes es el «citral» un aroma químico que se fabrica desde 1960, esta molécula, es la responsable del aroma de limón en la naturaleza. Pequeñas modificaciones en su estructura química, hacen que el aroma percibido sea totalmente distinto. A partir del citral sintético se obtienen otras fragancias como el linalonol, que huele a lavanda, o el geraniol, responsable del típico olor a rosas.

Hace ahora 70 años que se solucionó el problema de pegarse la tortilla y otros alimentos, gracias los recubrimientos antiadherentes de Teflón en los utensilios de cocina. La historia del Teflón comenzó en 1938, en el laboratorio de DuPont, en New Jersey. El químico doctor Plunkett, estaba trabajando con gases relacionados con los productos refrigerantes, cuando descubrió que una muestra del compuesto que estaba utilizando, al congelarlo y comprimirlo formaba un sólido blanco con aspecto de cera, que poseía una excepcional resistencia a los productos químicos, al calor y originaba una superficie muy deslizante, este compuesto fue registrado en 1944 bajo la marca comercial Teflón. 

Este año ha fallecido Harry W. Coover, inventor del superadhesivo Super Glue, descubrió la molécula del adhesivo, mientras experimentaba productos para fabricar miras telescópicas durante la II Guerra Mundial. Dejó de usarlo porque se pegaba a todo lo que usaba. En 1951, un compañero en el laboratorio de Eastman Kodak redescubrió el componente, cuando pegó dos lentes de un caro telescopio y no logró separarlas. Siete años más tarde, Kodak lanzó al mercado la primera versión del Super Glue , bautizada como Eastman 910. Una de las aplicaciones más importantes y desconocidas, de este compuesto, es la utilización durante la guerra de Vietnam para detener las hemorragias de los soldados heridos.

Aplicaciones medioambientales. La empresa aeronáutica fabricante del Airbus, con el fin de reducir la emisión de CO2 en un 75 %, está centrando sus estudios en el uso de biocombustibles fabricados con algas, ya que estas pueden cultivarse de forma masiva prácticamente en cualquier lugar, consumen CO2 en su crecimiento y el combustible obtenido tiene mas poder energético que el queroseno y el gas que se libera en su combustión contiene ocho veces menos hidrocarburos sin quemar que los combustibles convencionales.

Las bolsas de plástico biodegradables se fabrican mediante dos tecnologías distintas: a partir de polímeros derivados de extractos vegetales, esta opción resulta bastante cara y presenta resultados desiguales en lo que a calidad se refiere, o mediante la denominada oxo-biodegradación, que consiste en añadir al plástico, durante el proceso de fabricación de las bolsas, un aditivo que lo convierte en biodegradable y que provoca la descomposición del plástico, en agua, dióxido de carbono y una pequeña cantidad de biomasa. Este es el mismo proceso que la degradación provocada por las bacterias en la materia orgánica.

Automóvil eléctrico. Las baterías recargables más utilizadas en este momento son de litio. La razón fundamental es que el litio es el metal más ligero que existe, lo que permite la generación de un gran potencial químico y la fabricación de baterías de gran capacidad y poco peso. Esta es la solución que la industria del automóvil estaba esperando para hacer extensivo el uso del vehiculo eléctrico.

A través de estos ejemplos, se podrían poner muchos otros, podemos observar que la química, está presente en casi todos los sectores de la sociedad y de manera especial en aquellos que han contribuido al mayor progreso de la humanidad: salud, medioambiente, automoción, aeronáutico, etcétera, además de aportar muchas soluciones al cambio climático. Actualmente en todos estos sectores se ha introducido como objetivo adicional minimizar la cantidad de residuos y subproductos, es lo que se denomina Química Verde.

Pero aún quedan muchos retos por resolver: ¿Cómo se alimentarán los más de 9.000 millones de habitantes que poblarán la Tierra en 2050? ¿Cómo erradicaremos las enfermedades actuales y aquellas que aún no conocemos? En definitiva, ¿Cómo podrá, cada uno de los hombres y mujeres que habitan este planeta, alcanzar un nivel y calidad de vida suficientemente dignos? Será la Química, siempre en colaboración con otras ciencias y gracias a los investigadores, profesores, trabajadores y empresarios, los que aportarán respuestas a éstos y otros retos que aún desconocemos.