Un material moderno hecho en Madrid se asemeja a un mosaico de la Alhambra del siglo XIV
04.06.2018
Científicos de España y Estados Unidos han sintetizado una estructura metal-orgánica (por sus siglas en inglés, MOF) sin precedentes que contiene una cadena puente perfectamente lineal que muestra un hermoso parecido con un mosaico islámico del siglo XIV del Palacio de la Alhambra en Granada (España).
La síntesis de MOFs es un tema de gran actualidad en la ciencia. Como ejemplo ilustrativo de su relevancia, en 2017 se calculó que cada año se publican 6000 nuevos MOFs. Este gran interés se deriva del hecho de que los MOF muestran una amplia variedad de potenciales aplicaciones en áreas como el almacenamiento de combustibles (hidrógeno y metano), la captura de dióxido de carbono, catálisis, luminiscencia, conductividad eléctrica y biotecnología.
Todas estas aplicaciones surgen de su porosidad intrínseca y su gran versatilidad. Los MOFs son materiales moleculares formados por iones metálicos unidos por ligandos orgánicos, creando huecos estructurales de tamaño ajustable que pueden absorber moléculas huéspedes y actuar como recipientes moleculares altamente específicos con diferentes capacidades de absorción.
Sin embargo, obtener composiciones novedosas, o nuevos métodos sintéticos, con el objetivo de obtener propiedades específicas para su aplicación tecnológica sigue siendo un verdadero desafío para los científicos.
El grupo del Dr. José Sánchez Costa, de IMDEA Nanociencia en Madrid, comenzó sintetizando nuevos ligandos extendidos basados en triazol con el objetivo de obtener grandes cavidades acopladas a centros metálicos que pudieran ser susceptibles de lograr uno de los procesos moleculares más fascinantes llamado “spin crossover”. Para eso, construyeron el MOF usando estos ligandos junto con iones de hierro y fluoruro, y descubrieron que contenía cadenas puente de hierro-flúor con una notable linealidad. La investigación ha sido publicada en Chemical Communications y destacada en Chemistry World.
MOFS y mosaicos
Los investigadores también destacaron otra característica interesante de la estructura del MOF: se asemeja a un mosaico islámico del siglo XIV ubicado en el Palacio de la Alhambra en Granada, España.
Un mosaico se define como un diseño hecho con pequeñas piezas de cerámica, vidrio, piedras u otros azulejos. Estos pueden organizarse en formas geométricas exactas o crearse a partir de piezas con una forma más aleatoria. Los mosaicos han sido objeto de numerosas investigaciones en todo el mundo, y se incluyen en los programas de enseñanza en Matemáticas y Arte.
El artista holandés M.C. Escher se inspiró en estas piezas después de visitar el Palacio de la Alhambra en Granada (España) y escribió en 1958 su libro 'División regular del plano’, en el que describió la construcción sistemática de puentes matemáticos. Hoy en día, las técnicas de Escher son conocidas por crear patrones con azulejos que, al aplicarles movimientos geométricos, producen distintos tipos de mosaicos.
Los autores explican que la genuina teselación de este novedoso MOF similar a un mosaico 'surge principalmente de una rotación inusual del plano central de coordinación ecuatorial del metal a lo largo de la dirección unidimensional'. Con este estudio, Sánchez Costa et al. han demostrado que estos materiales modernos pueden tener hermosas distribuciones, al igual que los mosaicos de los palacios islámicos medievales.
Reference:
E. Fernandez-Bartolome et al. A robust and unique iron(II) mosaic-like MOF. Chem. Comm. 2018, DOI: 10.1039/c8cc01561a.