Factible, diseñar sistemas funcionales gracias a la Química supramolecular
Videoconferencia del académico Gustavo Zelada Guillén
En la Química supramolecular, el paradigma utilizado es ver a las moléculas como agentes dinámicos que intercambian información con sus alrededores, en lugar de verlas como entidades aisladas; con esta información es posible manipular controladamente la materia en el estado sólido, líquido y gaseoso, señaló Gustavo Zelada Guillén, académico de la Facultad de Química.
Zelada Guillén, adscrito al Departamento de Química Orgánica de la FQ, ofreció la videoconferencia Nanomateriales de grafeno y polímeros sensibles a estímulos: diseño acelerado de dispositivos a la medida, como parte del ciclo de conferencias La Ciencia más allá del Aula, la cual fue transmitida por las redes sociales de este ciclo, coordinado por Lena Ruiz Azuara.
El universitario explicó que las moléculas interactúan entre sí e intercambian información entre ellas “hacia todos lados en el espacio, pero pueden tener relaciones preferentes en ciertas direcciones”, y mediante síntesis química se pueden diseñar moléculas con ciertas características deseadas, obteniendo una gran cantidad de bloques constructores, de moléculas con capacidades de reconocimiento y ensamblaje supramolecular, con lo cual se pueden crear estructuras en nanoescala.
En el área de nanomateriales, añadió el 15 de octubre, se usan diferentes formas de carbono para diseñar materiales: “creemos que el futuro está en la Química supramolecular y en el mundo nano, para lo cual aprovechamos diferentes formas del carbono; por ejemplo, nanotubos, grafeno y fulereno, así como macromoléculas capaces de intercambiar información, como los polímeros sensibles a estímulos, con los cuales se pueden fabricar nanosistemas estímulo-sensibles”.
Zelada Guillén se refirió además a los nanocompósitos, los cuales, dijo, son la unión física de dos o más materiales en los cuales al menos uno está en nanoescala; por ejemplo, nanotubos de carbono que se introducen en una matriz sólida, como un polímero estándar, con lo cual se le puede aportar a este último cualidades mejoradas como dureza, flexibilidad o conducción eléctrica.
“Estos materiales se pueden aplicar en campos como la conversión energética, a fin de obtener energías más limpias; también se pueden obtener mejores nanosensores, para lograr diagnósticos más rápidos y baratos, además de nanomateriales más resistentes”, expuso.
En estos desarrollos, apuntó más adelante, “se usan la imaginación y la creatividad; para ello, hay que cambiar la perspectiva a una escala nano, utilizando conocimientos de Química supramolecular y de materiales. Estamos en la edad de los nanomateriales bio, multifuncionales y autoensamblados”.
Finalmente, tanto en la videoconferencia como en la entrevista editorial hecha en exclusiva para la revista ChemPlusChem para la portada de su número de diciembre (ChemPlusChem, 2020, vol. 85, no. 12, p. 2543), Zelada Guillén expresó que la tendencia actual en esta área es ver el mundo nano y supramolecular como un orbe multidisciplinario, donde se utilizan herramientas de todas las ciencias y áreas de la Química; por ejemplo, la Orgánica, la Bioquímica, la Fisicoquímica, la Ingeniería Química, los polímeros, la electroquímica, la Inorgánica y la Física teórica, entre otras, gracias a lo cual se pueden solucionar problemas en ciencia básica o aplicada, que serían difíciles de resolver desde una perspectiva unidisciplinaria.
José Martín Juárez Sánchez