Grupo de Materiales Moleculares Multifuncionales Modulables
“La principal ventaja de los materiales moleculares es la posibilidad de diseñar y usar moléculas a la carta”
Prof. Carlos J. Gómez
Investigador responsable del Grupo de Materiales Moleculares Multifuncionales Modulables -M4 (Universidad de Valencia)
Aunque el Grupo de Investigación en Materiales Moleculares Multifuncionales Modulables (M4) es de reciente creación (2014), la mayoría de sus miembros (seis profesores doctores) tienen una experiencia investigadora de más de 25 años. Entre todos ellos suman más de 700 publicaciones en revistas internacionales de prestigio que han sido citadas más de 25.000 veces, lo que da una medida de su enorme impacto.
¿Cuál es la actividad principal del Grupo y el objetivo último de sus investigaciones?
El grupo M4 se dedica a diseñar, sintetizar, caracterizar y procesar materiales porosos hechos con moléculas que presenten varias propiedades de forma simultánea y que, además, puedan ser modificadas. El objetivo es preparar materiales moleculares porosos “a la carta” que puedan responder a estímulos físicos externos, o bien a la presencia de distintas moléculas que puedan insertarse en sus canales y poros.
¿En qué líneas de investigación están volcando sus esfuerzos y sobre qué materiales principales están trabajando?
En estos momentos estamos diseñando materiales porosos homo- y hetero-metálicos que presenten, de forma simultánea, propiedades magnéticas (imanes), eléctricas (conductores) y ópticas (luminiscentes). Además, como los materiales son porosos, podemos intercambiar moléculas del interior de sus canales y, de esta manera, modificar dichas propiedades de forma relativamente sencilla. Estos materiales contienen moléculas orgánicas simples conocidas como anilatos que conectan metales de transición baratos y abundantes como el hierro, el cromo y el manganeso, o bien metales lantanoides que aportan propiedades ópticas y magnéticas interesantes.
¿Cuáles podemos destacar como los avances más significativos hasta la fecha?
Hemos preparado materiales moleculares porosos que se comportan como un imán a temperaturas récord para un imán poroso, que conducen la electricidad y se pueden procesar en láminas de espesor nanométrico. Son los primeros ejemplos de un material con estas cuatro propiedades (imán, poroso, conductor y procesable en nanoláminas). También hemos demostrado que estos materiales pueden ser activados fácilmente para que puedan absorber distintas moléculas huésped de forma reversible.
¿Qué aplicaciones tienen estos avances en la industria y en nuestra vida diaria?
Las posibles aplicaciones de estos materiales son muy numerosas. Pueden servir como sensores de disolventes y gases, como tamices moleculares para secar disolventes; para separar, purificar y almacenar gases; como catalizadores de muy diversas reacciones e incluso como electrodos para generar hidrógeno sustituyendo a metales preciosos y escasos como el platino.
Por último, ¿en qué nuevos proyectos tienen puesto el foco?
En estos momentos estamos mejorando las propiedades de estos materiales usando otros metales y modificando las moléculas orgánicas. La química nos permite a priori conocer cómo debemos modificar nuestras moléculas para mejorar las propiedades de los materiales. Es como un juego de construcciones en el que cambiamos los bloques de construcción a voluntad, en función del tipo de edificio que queremos construir. Esta posibilidad de diseñar y usar moléculas a la carta como bloques de construcción es, sin duda, la principal ventaja de los materiales moleculares.
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