ACADEMIA
Nobel por los materiales moleculares
Premio de Química para el británico Richard Robson, el japonés Susumu Kitagawa y el jordano Oma Yaghi
Fotografía de los tres ganadores del premio Nobel.
El Nobel de Química ha premiado este miércoles al británico Richard Robson, el japonés Susumu Kitagawa y el jordano Omar M. Yaghi por el desarrollo de un nuevo tipo de arquitectura molecular, las estructuras metalorgánicas.
Estas construcciones, conocidas como MOF por sus siglas en inglés, tienen múltiples aplicaciones prácticas y se usan ya para recoger agua del aire del desierto, capturar dióxido de carbono (CO2), almacenar gases tóxicos, separar las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) del agua o catalizar reacciones químicas. Los MOF poseen gran porosidad, versatilidad y estabilidad variables y pueden almacenar gases como hidrógeno, metano o CO2, de ahí que algunos investigadores vean en ellos potencial para convertirse en el material del siglo XXI.
El origen del descubrimiento se remonta hacia 1974, en una de las clases que Robson impartía en la australiana Universidad de Melbourne, en la que los alumnos debían construir moléculas a partir de bolas y varillas de madera.
Inspirado en ese ejercicio y en la importancia de dónde perforar los agujeros para dotar al conjunto de una estructura y forma estables, Robson se cuestionó qué pasaría si usara las propiedades inherentes de los átomos para unir distintos tipos de moléculas, en vez de átomos individuales.
Sus intuiciones cristalizaron cuando en 1989 probó a combinar iones de cobre con carga positiva con una molécula de cuatro brazos y con un grupo químico que era atraído por los iones de cobre en el extremo de cada brazo.
Cuando se combinaron, se unieron para formar un cristal espacioso y bien ordenado, como un diamante lleno de innumerables cavidades. Robson presentó luego nuevos tipos de construcciones con cavidades rellenas de varias substancias, sugiriendo que podrían servir para catalizar reacciones químicas y ser la base de una nueva forma de construir materiales. Kitagawa y Yaghide forma separada, realizaron varios descubrimientos pioneros entre 1992 y 2003. Kitagawa demostró que los gases pueden entrar y salir de las construcciones y predijo que las estructuras metalorgánicas podrían hacerse flexibles. Yaghi creó un MOF muy estable y demostró que se puede modificar mediante un diseño racional.