Desarrollo de nanotecnologías moleculares a partir del estudio de las interacciones de superficie
Las interacciones moleculares en las superficies de los materiales desempeñan un papel crítico en la funcionalidad de los sistemas naturales y artificiales. La red de formación establecida dentro del marco del proyecto financiado por la Unión Europea SMALL (Surfaces for molecular recognition at the atomic level) ha formado a veintidós científicos noveles en la innovación de la próxima generación de sensores moleculares, sistemas catalíticos, biomimética y electrónica molecular. Las investigaciones experimentales y teóricas en formación de redes de superficie con enlaces covalentes contribuyeron notablemente a la idea mecanicista y los modelos existentes. Por ejemplo, los estudios experimentales y teóricos de los factores que afectan al autoensamblado de los marcos orgánicos covalentes de superficie sobre superficies doradas abrirán el camino hacia los sistemas biomiméticos para la detección y catálisis. Se realizaron muchos otros estudios que permitieron conocer el comportamiento de algunas estructuras supramoleculares en entornos reales, incluido el estudio de interacción de óxidos metálicos y grafenos con agua. Esta tecnología puede aplicarse, entre otras cosas, en células solares. El trabajo vinculado al aprovechamiento de la funcionalidad de las moléculas complejas en superficies condujo al diseño y desarrollo de nuevos sistemas nanomagnéticos y de sus técnicas de estudio. La quiralidad se define como la existencia de dos formas de una molécula que son asimétricas y no se superponen entre sí. Se trata de una característica clave para la formulación de compuestos farmacéuticos, la separación y detección molecular. Se realizaron importantes trabajos de investigación de reconocimiento de la quiralidad en superficies mediante interacciones moleculares. Los avances logrados incluyen la ampliación de la capacidad de los métodos de modelado y la gran coherencia de los resultados producidos con los resultados experimentales del comportamiento molecular en superficies metálicas. Por último, el equipo de trabajo logró importantes avances en el desarrollo de superficies para aprovechar el reconocimiento molecular en los sensores y en otros dispositivos. Se utilizaron las estructuras macrocíclicas para formar pinzas moleculares que podrían aplicarse en la detección y también para el almacenamiento y lectura de la información molecular. El trabajo con polímeros biomiméticos condujo a resultados sin precedentes con aplicaciones en campos que incluyen desde los dispositivos de detección hasta los fotovoltaicos. Gracias a SMALL se ha fomentado el desarrollo científico y profesional de investigadores jóvenes en nanotecnología molecular, un área en crecimiento. Estos resultados corroboran la función líder que desempeña Europa en la próxima generación de dispositivos innovadores para afrontar los desafíos más importantes en diferentes áreas, incluidas la biomedicina, energía, producción química ecológica y el medio ambiente.
Palabras clave
Molecular, nanotecnología, superficie, selectividad química, biomimética, quiralidad
