Aleksandra Mašulović, investigadora de la Universidad de Zaragoza en el INMA (CSIC-UNIZAR) ha desarrollado el proyecto europeo BCLC-TANGO, centrado en crear materiales blandos funcionales a partir de moléculas capaces de autoorganizarse.
La línea de investigación tendrá continuidad en Aragón a través del proyecto COLLIVE, financiado por la Fundación Ramón Areces.
¿Es posible diseñar moléculas inteligentes para que sean capaces de organizarse por sí mismas y ‘bailar’ entre sí para formar materiales con nuevas propiedades? Esta es una de las preguntas que ha abordado BCLC-TANGO, un proyecto europeo desarrollado en el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), instituto mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Zaragoza por la investigadora Aleksandra Mašulović, bajo la supervisión de la profesora Blanca Ros; ambas investigadoras Unizar.
El proyecto, financiado por la Unión Europea a través de una Marie Skłodowska-Curie Postdoctoral Fellowship, ha explorado nuevas formas de crear materiales blandos inteligentes a escala nanométrica utilizando moléculas de geometría angular -conocidas como bent-core molecules– y aprovechando su capacidad para autoorganizarse.
La investigadora principal es Aleksandra Mašulović, que eligió Aragón para desarrollar una idea prometedora que, grosso modo, podría compararse con un juego tipo puzle de construcción molecular.
En lugar de fabricar una estructura colocando una a una todas sus piezas, los investigadores diseñan los componentes para que determinadas interacciones entre ellos hagan que se reconozcan y se organicen espontáneamente de una determinada manera. El objetivo es conseguir estructuras con propiedades ajustables que puedan abrir posibilidades para el desarrollo futuro de materiales funcionales.
Precisamente, el nombre completo del proyecto, Bent-Core Liquid Crystals & Tailored Aggregates and Nanostructures Generated Orthogonally (BCLC-TANGO), juega con esa idea de una especie de ‘baile’ de autoensamblaje molecular. Su objetivo general ha sido desarrollar materiales blandos funcionales aprovechando diferentes procesos de autoorganización de estas moléculas angulares.
De las moléculas a nuevos nanomateriales
BCLC-TANGO ha abordado todo el recorrido que existe entre el diseño de una molécula y la obtención y procesado de un nuevo material. El proyecto se planteó tres grandes objetivos: diseñar y sintetizar nuevas moléculas y controlar su autoensamblaje; caracterizar los materiales supramoleculares obtenidos e identificar propiedades funcionales; y estudiar distintas formas de procesarlos mediante técnicas convencionales y avanzadas.
A partir de este enfoque, el trabajo permite explorar diferentes arquitecturas, desde cristales líquidos hasta fibras, nanotubos, nanoesferas, geles o películas ultrafinas, modificando el diseño molecular y las condiciones en las que las moléculas se organizan.
Esta versatilidad resulta especialmente interesante porque, en estos materiales, la forma en la que las moléculas se organizan puede determinar las propiedades finales del conjunto. El proyecto ha estudiado, entre otras cuestiones, propiedades ópticas, eléctricas, mecánicas y de quiralidad supramolecular de las estructuras obtenidas. A largo plazo, estos materiales podrían contribuir al desarrollo de nuevas tecnologías, como sensores capaces de detectar cambios en su entorno, dispositivos ópticos que controlen la luz, pantallas más eficientes o materiales que respondan a estímulos externos, como la temperatura o la luz. Además, la posibilidad de combinar estas propiedades con técnicas de impresión 3D abre nuevas oportunidades para fabricar dispositivos miniaturizados y componentes funcionales con propiedades diseñadas a medida.
La investigación combina así síntesis orgánica, química supramolecular, ciencia de materiales y técnicas avanzadas de procesado, incluyendo tecnologías de impresión 3D y 4D.
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