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Primer material tejido a escala nanométrica

Un equipo internacional de investigadores ha logrado por primera vez tejer a nivel molecular, usando moléculas orgánicas e iones de cobre. El resultado es un material que se parece a una armadura metálica antigua, pero muy flexible y poroso. Podría servir para capturar los excesos contaminantes de CO2.

Primer material tejido a escala nanométrica

Por primera vez, un equipo de científicos ha logrado tejer un material a nivel molecular. Ha sido en el marco de una investigación dirigida por la Universidad de California en Berkeley (EEUU), en la que también han colaborado investigadores de la Universidad de Estocolmo. El nuevo material se presenta en la revista científica Science.

El tejido, método bien conocido de fabricación de telas, hasta ahora nunca se había utilizado a nivel molecular. Pero los autores del  presente avance han sido capaces de tejer hilos orgánicos para producir un material de tres dimensiones. Como plantilla, han usado el cobre, según informa la Universidad de Estocolmo.

El material resultante es un COF (un marco orgánico covalente) y lleva el nombre de COF-505. Esto significa que está ensamblado en una ‘plantilla’ COF con iones de cobre, que pueden ser eliminados y añadidos sin cambiar la estructura subyacente. Al mismo tiempo, la elasticidad del material puede ser modificada de manera reversible.

Aspecto de armadura

Los investigadores explican que el aspecto del COF-505 es similar al de una antigua armadura metálica, aunque el material es en realidad muy flexible.

Por otra parte, guarda parecido con los cristales MOF (de metal-organic framworks, marco orgánico de metal) unos compuestos formados por moléculas orgánicas coordinadas por iones metálicos para formar estructuras porosas de tres dimensiones.

Volver útil el pernicioso CO2

Por su porosidad, una aplicación potencial  del nuevo material sería la captura y almacenamiento de dióxido de carbono.

En este sentido, el COF-505 se parecería a otro COF presentado también en Science el pasado agosto por Investigadores del Laboratorio Lawrence Berkeley y la Universidad de California (algunos de ellos co-partícipes del nuevo avance), consistente en un material poroso capaz de dividir las moléculas de dióxido de carbono en monóxido de carbono y oxígeno.

Pero, además, el COF-505 podría servir como catalizador para formar moléculas útiles a partir de dióxido de carbono.

Aunque hoy día parezca que de este gas -uno de los principales causantes del efecto invernadero- no pueda sacarse nada bueno, esta no es la primera investigación que promete aprovecharlo.

Por ejemplo, previamente, investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ya habían desarrollado una nueva metodología -también molecular- para convertir dióxido de carbono en metano, un hidrocarburo con un importante potencial como combustible. En aquel caso se usaron  nanopartículas de cobre y oro.

Referencia bibliográfica:

S. Lin, C. S. Diercks, Y.-B. Zhang, N. Kornienko, E. M. Nichols, Y. Zhao, A. R. Paris, D. Kim, P. Yang, O. M. Yaghi, C. J. Chang. Covalent organic frameworks comprising cobalt porphyrins for catalytic CO2 reduction in water. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aac8343.

Yuzhong Liu, Yanhang Ma, Yingbo Zhao, Xixi Sun, Felipe Gándara, Hiroyasu Furukawa, Zheng Liu, Hanyu Zhu, Chenhui Zhu, Kazutomo Suenaga, Peter Oleynikov, Ahmad S. Alshammari, Xiang Zhang, Osamu Terasaki, Omar M. Yaghi. Weaving of organic threads into a crystalline covalent organic framework. Science (2016). DOI: 10.1126/science.aad4011.
 

RedacciónT21

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