Transferencia y divulgación científica

Fuente: La Verdad

Relacionamos la química con las sustancias, pero también tiene mucho de mecánica. La estructura que configura cualquier materia presenta unas cualidades que, bien jugadas, permiten la construcción de máquinas y motores a escala molecular de gran utilidad. En este ámbito se mueve el grupo de Química Orgánica Sintética de la Universidad de Murcia (UMU) en un proyecto de alto interés encabezado por el catedrático José Berna Cánovas. En él, explica el especialista, se «plantea el diseño y la preparación de materiales porosos avanzados». Berna detalla que los «sistemas mecanizados, conectados por medio de metales, construirían un andamio molecular para almacenar sustancias dependiendo de sus propiedades». Se trata de estructuras capaces de absorber gases y después liberarlos cuando se necesite, lo que resulta útil para objetivos que van desde el almacenamiento de energía o la captura de contaminantes hasta la mejora de la resistencia y la conductividad de determinados materiales, «si lo que se almacena en estos poros son sustancias conductoras», por ejemplo.

Fragancias de sándalo

Lo que el equipo Berna Cánovas consigue es desarrollar procesos químicos inéditos (sin precedentes) que les permite obtener compuestos que resultan «de gran interés para la industria farmacéutica», por ejemplo. Es el caso de las beta-lactamas, unas enzimas que suelen actuar como antibióticos, «con potencial actividad terapéutica», y aminoácidos, que son compuestos esenciales para la vida.

La investigación se concreta en «la generación de conocimiento sobre la reactividad de determinados sistemas mecanizados y su integración en materiales avanzados». La posibilidad de modificar estas estructuras con elevados niveles de precisión, aclara el científico, «nos permite codificar en ellas diferentes instrucciones con la intención de que actúen como máquinas moleculares», capaces de desarrollar distintas tareas. Los llamados rotaxanos componen uno de los sistemas mecánicamente entrelazados que emplean con frecuencia. «Poseen una característica extraordinaria», explica: «La capacidad de cambiar su estructura en respuesta a estímulos externos».

En síntesis, el proyecto, financiado por la Consejería de Medio Ambiente, Universidades, Investigación y Mar Menor, a través de la Fundación Séneca, «pretende avanzar en el conocimiento del comportamiento químico de sistemas mecanizados y su integración para la construcción de materiales funcionales», resume su responsable.

Una de las prioridades «es la preparación de catalizadores capaces de impulsar procesos químicos con una fidelidad y eficacia sin precedentes». Básicamente, los catalizadores incrementan la velocidad de las reacciones químicas sin gastarse, «lo que facilita la producción eficiente de cualquier tipo de sustancias que uno pueda imaginar». Se trata de un avance «crucial para el desarrollo sostenible», afirma el catedrático.

Además, la investigación se adentra en el desarrollo de lo que el profesor define como «materiales porosos avanzados, ensamblando estos sistemas mecanizados en estructuras metal-orgánicas». ¿Qué aplicación tiene algo así? Por ejemplo, precisa, «podrían contribuir a mejorar tanto el almacenamiento de energía como la captura de contaminantes», e incluso «optimizar las propiedades de determinados materiales», como la resistencia o la conductividad.

«Si estas estructuras son capaces de absorber gases y después liberarlos a demanda, tendrán el potencial de usarse como sistemas de almacenamiento de gases», describe Berna Cánovas. Y «si lo que se almacena en estos poros son sustancias conductoras, este material derivado de sistemas entrelazados los puede proteger frente a la degradación o mejorar sus propiedades».

Pie de foto: 1. Especialistas del Grupo de Química Orgánica Sintética de la UMU en el laboratorio, 2. Miembros del Grupo de Química Orgánica Sintética.