Los “arquitectos moleculares” se llevan el Nobel de Química
Realizaron trabajos pioneros al crear estructuras metalorgánicas, que tienen la capacidad de absorber contaminantes, almacenar gases tóxicos y captar agua en zonas desérticas. La opinión de referentes del Conicet.
Luego del de Medicina y el de Física, llegó el turno del Nobel de Química. En esta oportunidad, la Real Academia de Ciencias de Suecia reconoció el trabajo de Susumu Kitagawa (Universidad de Kioto, Japón), Richard Robson (Universidad de Melbourne, Australia) y Omar Yaghi (Universidad de California, EE.UU.), vinculado a la creación de nuevos materiales versátiles. Se trata de arquitecturas que, a nivel molecular, se las conoce como “redes metalorgánicas” (MOF, por sus siglas en inglés Metal Organic Framework), y son capaces de absorber contaminantes como el dióxido de carbono, suministrar medicamentos, almacenar gases tóxicos, catalizar reacciones químicas y captar agua del aire en zonas desérticas.
Heiner Linke, presidente del jurado, lo explicó en conferencia de prensa: “Han encontrado maneras de crear materiales completamente nuevos que tienen grandes cavidades en su interior, y que pueden verse casi como habitaciones en un hotel donde las moléculas invitadas entran y salen del material”, dijo. Algo así como si fueran andamios que delimitan espacios en los que diferentes componentes circulan y realizan acciones. Luego completó: «Los marcos organometálicos tienen un enorme potencial, ya que brindan oportunidades previamente imprevistas para materiales hechos a medida con nuevas funciones».
Germán Gómez, investigador adjunto del Conicet en la Universidad Nacional de San Luis, refiere: “El Nobel de este año fue otorgado a científicos de renombre en el campo de los MOF. Son quienes sentaron las bases de la química reticular y principalmente de los materiales MOF para potenciales aplicaciones de interés medioambiental y en otros campos. Los primeros trabajos fueron fundamentales para el uso de materiales relacionados a la captura de dióxido de carbono, la purificación de agua y captura de agua en ambientes desérticos”.
El año pasado, de hecho, Omar Yaghi estuvo en Argentina, en la Universidad Nacional de Córdoba, y recibió el título de doctor honoris causa.
¿Qué son y para qué sirven los MOF?
Martín Negri, investigador del Conicet y de la UBA en el Instituto de Química, Física de los materiales, Medioambiente y Energía, los define así: “Son compuestos que forman cristales; contienen un elemento inorgánico y luego otra parte orgánica. Es decir, componen lo que se denomina compuestos organometálicos y dan lugar a estructuras que tienen muchos poros y, por lo tanto, permiten absorber”.
A su turno, Gómez apunta: “Las redes metalorgánicas o los MOF son como nanoesponjas o nanojaulas que se forman por la combinación de iones metálicos unidos por moléculas orgánicas. Esto da origen a superestructuras con porosidades y cavidades bien definidas que los hacen ser útiles para aplicaciones potenciales en el campo de los materiales, tales como la catálisis, la captura de dióxido de carbono, así como también hacia la detección de analitos (sustancias químicas) de interés medioambiental y energético”.
Gómez continúa con el detalle: “La versatilidad de estos compuestos está en que uno puede modular las características estructurales para poder usarlos en diversas aplicaciones. Es decir que uno puede jugar un poco con los bloques de construcción para poder elaborar material con características específicas para ser aplicados en diversos campos”.
En Argentina hay múltiples equipos de investigación que trabajan con MOF. Entre ellos, destacan los de la Universidad de Buenos Aires (Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, así como en la de Farmacia y Bioquímica), los de la Universidad Nacional de La Plata y los grupos de Y-TEC (YPF y Conicet) que se dedican al uso del MOF para procesos vinculados a la captura de litio.
Negri ejemplifica: “A nivel industrial, se utilizan mucho para capturar petróleo. También en colorantes, en procesos de remediación, donde se busca remediar el colorante que está en agua y se lo absorbe en el MOF. Nosotros, desde la UBA, estamos sintetizando y aplicando MOF para capturar insecticidas. En cada uno de esos poros se puede incorporar, por ejemplo, un insecticida que está disuelto en agua”.
Lo que queda del fixture
El lunes fueron reconocidos con el Nobel de Medicina, Mary Brunkow, Fred Ramsdell (ambos estadounidenses) y Shimon Sakaguchi (japonés). Sus aportes fueron relevantes al revelar el rol de las “células T reguladoras”, es decir, las responsables de evitar que el sistema inmune ataque a los propios pacientes. Algo así, como “los guardias de seguridad de las defensas del cuerpo”, cuyos avances podrían ser fundamentales en el diseño de tratamientos innovadores para cáncer y enfermedades autoinmunes.
El martes fueron distinguidos John Clarke (Reino Unido), Michel Devoret (Francia) y John Martinis (EE.UU.) por sus aportes en física cuántica. De acuerdo a lo dicho por el jurado de la Academia Sueca de Ciencias, fueron galardonados “por el descubrimiento del efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico”. Esto es: realizaron contribuciones para tratar de comprender los límites en que se aplican las reglas del mundo microscópico y las del mundo visible. Como resultado, sus esfuerzos pueden traducirse en avances en campos complejos como la computación cuántica, la criptografía aplicada a ciberseguridad y los sensores útiles en áreas como salud.
Tras la difusión de los ganadores en Medicina, Física y Química se termina la tanda de las distinciones en el ámbito científico. Los días siguientes se comunicarán los Nobel de Literatura, Paz y Economía: los últimos de la lista según indica la tradición.