La Fundación BBVA premia a Omar Yaghi por sus hallazgos en la síntesis de elementos químicos

El químico jordano-estadounidense Omar Yaghi ha obtenido este martes el premio Fronteras del Conocimiento en la categoría de Ciencias Básicas de la Fundación BBVA por «por su trabajo pionero en la concepción y síntesis de los nuevos materiales cristalinos MOF y COF, con gran impacto en la ciencia y en la ingeniería». Un hallazgo con aplicaciones potenciales que van desde «la captura y almacenamiento de dióxido de carbono (CO2) hasta la captación de las moléculas de agua presentes en el aire para generar agua potable”, entre otras.

Los MOFs (metal organic frameworks) y los COF (covalent organic frameworks) son como esponjas cristalinas a escala molecular, o lo que es lo mismo, materiales muy porosos, en los que los las celdas se disponen formando una red ordenada y tienen un tamaño controlable a medida. Reúnen muchas de las propiedades más deseadas por los químicos, entre ellas una gran capacidad de absorber otros compuestos, que se alojan dentro de sus poros; y una alta versatilidad y selectividad, puesto que el tamaño del poro se adapta al compuesto que se desea atrapar. Es decir, funcionan como tamices moleculares construidos a medida. Según explica Yaghi, si un solo gramo de un material MOF se desplegara en una única lámina a escala atómica, sin poros, llegaría a cubrir 60 campos de tenis.

Catedrático de Química en la Universidad de California en Berkeley, en Estados Unidos, Yaghi, ha creado estos nuevos materiales aplicando una química basada en el “ensamblaje de ladrillos”, explica el acta del jurado, lo que ha llevado a un aumento exponencial en la creación de nuevos materiales «con una diversidad sin precedentes en la química”. un nuevo campo de de investigación que el propio Yaghi ha bautizado como «Química Reticular» y que describe como «unir bloques moleculares mediante enlaces muy resistentes para formar extensas estructuras».

Los COF están compuestos por materiales orgánicos, mientras que los MOF combinan
materiales inorgánicos, en concreto óxidos de metal, y orgánicos. En este caso los
óxidos de metal son los enganches –donde se adhiere químicamente la molécula que
debe cazar el tamiz–, y «los compuestos orgánicos son los ligandos que los mantienen
unidos formando la gran estructura porosa». El óxido de metal cambia en función de la
molécula que se quiera capturar, mientras el tamaño del poro depende del compuesto
orgánico.

La capacidad de controlar el producto final es lo que, según Yaghi, le cautivó a la hora de crear estos compuestos a mediados de los años 90. «Cuando yo era estudiante, la creación de nuevos materiales se basaba simplemente en mezclar cosas, y lo que obtenías era básicamente lo que te proporcionaba la propia naturaleza; no tenías control sobre lo que obtenías. Pero me di cuenta de que no llegaría muy lejos juntando piezas, como quien construye un automóvil. Para mí, lograr la construcción de materiales de manera simple y racional, como lo hacemos ahora, era un sueño. Tener el control sobre el material que estás produciendo, e incluso poder modificarlo una vez que lo has construido, es una herramienta muy poderosa», explicó el lunes en conversación telefónica con la Fundación BBVA tras conocer el fallo.

Cientos de laboratorios en todo el mundo trabajan ya en aplicaciones con estos materiales porosos.