Investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid avanzan en el conocimiento de la electrónica molecular

En concreto, los científicos están analizando la nanoestructuración de redes orgánicas sobre superficies para el diseño de nuevos materiales creados a medida. Así, usando bases nitrogenadas presentes en el ADN, como andamios supramoleculares, y aprovechando las posibilidades que brinda el auto-ensamblaje molecular, se ha conseguido un control "riguroso" a nivel nanométrico que ha posibilitado la transferencia de un patrón de poros nanométricos a la escala macroscópica.

El auto-ensamblaje molecular es el proceso de asociación espontánea de moléculas para la creación de mayores estructuras, mediante la acción cooperativa de interacciones no covalentes, es decir, en las que no se comparten electrones. Esta estrategia, utilizada por los sistemas biológicos es de "gran interés", ya que permite acceder, a partir de "sencillos" bloques orgánicos, a "complejas" supramoléculas funcionales o edificios moleculares que actúan como ladrillos en esta estructura.

DIRECCIONALIDAD DE LOS ENLACES DE HIDRÓGENO

En este sentido, los expertos han aprovechado la "extraordinaria" selectividad y direccionalidad de los enlaces de hidrógeno para moldear redes bidimensionales nanoporosas, las cuales permiten la inmovilización de moléculas huésped funcionales en sus cavidades, de forma ordenada y repetitiva, según su tamaño, forma o estructura química.

Así, los investigadores Nerea Bilbao y David González han desarrollado una estrategia "novedosa y versátil" en la que un tetrámero cíclico discreto se auto-ensambla a partir de cuatro unidades iguales (monómeros), mediante interacciones de tipo 'Watson-Crick'. Después, los tetrámeros se ordenan, formando redes porosas, guiados por la acción cooperativa de diversas interacciones secundarias: enlaces de hidrógeno, fuerzas de 'Van der Waals' e interacciones con el sustrato sólido.

"Con este instrumento se ha demostrado, también, la habilidad de estos tetrámeros para incorporar, en el interior de sus poros, moléculas huésped de tamaño complementario. Se han obtenido de forma reproducible ensamblajes bimoleculares con una molécula de tamaño y forma adecuada, como el coroneno, y, así, se ha puesto de manifiesto la capacidad de reconocimiento molecular que posee este sistema", han explicado los investigadores.

Estos resultados son de "notable valor" para la comunidad científica, ya que representan un avancen la formación de sistemas diseñados a medida que permiten acceder a un nivel superior en el control de la nanoestructuración en 2D aplicada al reconocimiento molecular y, con ello, propiciar el progreso en campos como la electrónica molecular.