viernes, 18 de octubre de 2019
Editoriales

EL LEGO DE LA CIENCIA

¿Cuánto tiempo hemos dedicado en nuestra infancia a construir, ladrillito tras ladrillito, castillos, barcos, trenes, autos, casas, robots y mucho más? El placer del encastre perfecto, la paciencia infinita y la bronca de no tener más bloquecitos largos o rueditas suficientes. Por suerte, la química nos da revancha con un LEGO muy particular que, de alguna manera, nos permite jugar como en nuestra infancia.

Al infinito y más allá”, decía Buzz Lightyear en la archi-recordada película Toy Story. Sin llegar hasta el infinito ni ponernos esotéricos, en la química también existe un “más allá”. Es el mundo de la química supramolecular, que nos permite ir más allá de las moléculas y desarrollar sistemas altamente complejos a partir de componentes que interactúan entre sí.

Claro que esto no es una idea novedosa. A la naturaleza se le había ocurrido mucho antes. Las enzimas y las membranas celulares son algunos ejemplos y, sin ir más lejos, en el ADN dos cadenas se unen por puentes de hidrógeno para dar lugar a la famosa doble hélice que permite conservar toda la información necesaria para construir un organismo.

Como los seres humanos nos hemos vuelto expertos en esto de imitar a la naturaleza, esta no podía ser la excepción y hemos conseguido preparar nuestro propio LEGO molecular para satisfacer al niño que todos llevamos dentro.

 

AUTOENSAMBLÉMONOS, AMOR MÍO

Uno de los conceptos claves a la hora de hablar de química supramolecular es el autoensamblaje, un proceso por el cual diferentes componentes llamados “bloques de construcción” se organizan de manera autónoma y repetitiva. A medida que transcurre este proceso, van formándose estructuras de mayor tamaño y arquitectura más compleja denominadas especies supramoleculares. Así, el castillo sería una especie supramolecular donde el bloque de construcción es el ladrillo LEGO.

Este proceso de autoensamblaje es espontáneo y depende del reconocimiento entre las moléculas involucradas. Es como si tuviéramos la bolsita de ladrillos, los tiráramos sobre la alfombra y ellos solitos se reconocieran entre sí y se organizaran para formar el castillo. Fascinante, aunque un poco aburrido para una tarde lluviosa.

En el caso del LEGO el encastre es evidentemente mecánico (y muchas veces a fuerza de hacer presión sobre dos piecitas que no quieren encajar). En el LEGO químico la clave son las fuerzas de interacción que actúan entre las diferentes moléculas que funcionan como bloques de construcción. Estas fuerzas intermoleculares pueden ser enlaces de hidrógeno o interacciones dador-receptor, entre otras y dependerán de los bloques de construcción en cuestión.

 

MIS LADRILLOS

Bloques químicos posibles hay a montones. Algunos de los más famosos son los nanotubos, los fullerenos (carbonos organizados como una mini pelota de fútbol), las ciclodextrinas y los cucurbiturilos. Cada uno de ellos tiene diferentes propiedades y, por ende, diversas aplicaciones. Por ejemplo, las ciclodextrinas son supermoléculas circulares de glucosa con forma de canasta sin fondo. En su interior pueden albergar otras moléculas y encapsularlas, lo que las vuelve muy útiles a la hora de hacer perdurar aromas o sabores. Por eso son aprovechadas en la industria cosmética, textil y alimentaria. Los cucurbiturilos, por otra parte, son buenos catalizadores y aceleran muchas reacciones químicas. También sirven para generar máquinas moleculares. Y podríamos seguir pero, mejor, lo dejamos para el próximo artículo porque “más allá de las moléculas” hay un mundo enorme por descubrir.

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