Investigadores del Instituto de Ciencia Molecular (ICMol) de la Universitat de València han presentado un innovador método para diseñar materiales moleculares metal-orgánicos (MOFs) que promete ser más limpio, preciso y eficiente. Este avance ha sido documentado en un artículo publicado en la prestigiosa revista Advanced Materials, donde se detalla la introducción de defectos controlados en MOFs cristalinos sin necesidad de disolventes ni procesos químicos complejos.
Tradicionalmente, los defectos en estos materiales se generaban mediante disoluciones, lo que presentaba limitaciones significativas. Según los investigadores, “los defectos pueden ‘autorrepararse’ y aparecen de forma poco controlada”, lo que complicaba su manipulación. Sin embargo, el nuevo enfoque propuesto por el equipo liderado por Víctor Rubio Giménez, Sergio Tatay y Carlos Martí Gastaldo se aleja de esta práctica convencional.
Método revolucionario basado en calor
La clave del nuevo método radica en el uso exclusivo de calor para eliminar selectivamente ciertas moléculas orgánicas que mantienen unidos los componentes del material. Estas moléculas, al ser calentadas, se convierten en gas, dejando espacios perfectamente definidos dentro de la estructura cristalina del MOF.
Este proceso se realiza con un analizador termogravimétrico común en laboratorios, permitiendo a los científicos ajustar con gran precisión cuántas moléculas volátiles son eliminadas. De esta manera, pueden controlar el número de defectos generados, desde cantidades mínimas hasta la eliminación total de enlaces específicos.
Defectos como herramienta funcional
Uno de los hallazgos más relevantes del estudio es que los huecos creados permiten la formación de centros metálicos “abiertos”. Estos centros, compuestos por átomos de hierro parcialmente coordinados, mantienen un estado de oxidación +2 estable incluso al contacto con el aire. Esto les otorga propiedades catalíticas activas que pueden acelerar diversas reacciones químicas.
A pesar de introducir defectos en la estructura, las propiedades físicas esenciales del material original —como su porosidad y comportamiento magnético— permanecen intactas o incluso mejoradas. Esto demuestra la efectividad y viabilidad del nuevo enfoque desarrollado por el ICMol.
Hacia una química sostenible
Sonia Martínez Giménez, primera autora del artículo, subraya que este método no solo permite modular las propiedades del material de manera controlada sino que también evita el uso de disolventes y procesos químicos adicionales. Este avance representa un paso significativo hacia una química más sostenible y eficiente.
El trabajo realizado refuerza el papel del Instituto de Ciencia Molecular como un referente internacional en el diseño racional de materiales funcionales y en la búsqueda constante de estrategias innovadoras para una ciencia más eficiente y respetuosa con el medio ambiente.
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