Metal-organic frameworks: los materiales cristalinos que atrapan gases, fármacos y agua del desierto

Fuentes: Meet Metal-Organic Frameworks, Chemistry's New Miracle Materials

Los metal-organic frameworks (MOF) son una nueva clase de sólidos cristalinos porosos diseñados a medida para atrapar todo tipo de sustancias: gases de efecto invernadero, principios activos fármacos e incluso vapor de agua presente en el aire más seco. Su principal característica es la enorme superficie interna que despliegan: un solo gramo desplegado cubriría una cancha de fútbol, una cualidad que los convierte en candidatos para aplicaciones en energía, medio ambiente y medicina.

La química reticular, disciplina fundada hace dos décadas por el químico Omar Yaghi, de la Universidad de California en Berkeley, hizo posible la síntesis de estas estructuras que antes colapsaban durante su fabricación. Yaghi y su equipo las idearon en 2014 al combinar zirconio con ácido adípico en una arquitectura que se enlaza con el agua. Con ingenieros del MIT diseñaron un dispositivo recolector: cada libra de polvo de MOF recoge unos 1,3 litros de agua en 12 horas, funciona solo con energía solar y el material es reutilizable. Actualmente trabajan con empresas para llevar esta tecnología a regiones con escasez hídrica.

El campo no deja de crecer: hoy existen alrededor de 20.000 tipos distintos de MOF y sus aplicaciones siguen multiplicándose. Sirven para capturar CO₂ en centrales térmicas de carbón antes de que llegue a la atmósfera, para distribuir pesticidas de forma más precisa y para transportar fármacos de quimioterapia hasta células cancerosas, ya que son biodegradables. Yaghi, ganador de premios como el Wolf de Química (2018), el Albert Einstein World Award of Science (2017) y el King Faisal International Prize (2015), afirma que el reto pendiente es desplegarlos a gran escala para que cumplan su función social.