Científicos del Trinity College Dublin y AMBER, el centro de investigación de ciencia de materiales financiado por la Fundación de Ciencias de Irlanda alojado en el Trinity College de Dublín, han creado 'jaulas moleculares' que pueden maximizar la eficiencia de convertir moléculas en reacciones químicas, y que en el futuro también se pueden usar como sensores y agentes de administración de fármacos. Las jaulas se pueden empaquetar con diferentes moléculas, muchos de los cuales tienen una función o tarea específica. Increíblemente, una cucharadita de polvo que contiene estas jaulas proporciona una mayor superficie interna para aumentar la reactividad y la capacidad de almacenamiento que la que proporcionaría un campo de fútbol completo (4000 m ² /gramo).

Esta enorme superficie intrínseca en relación con el peso de la estructura en combinación con la solubilidad ofrece una gran promesa para la conversión de energía. mientras que el plano de la estructura (hueco, con subjaulas) permite que diferentes moléculas estén contenidas discretamente en su interior. Esta última característica es clave para aumentar los usos potenciales de estos 'poliedros organometálicos-orgánicos' (MOP), porque significa que los materiales se pueden empaquetar para que reaccionen solo cuando se presenten condiciones específicas.

Un ejemplo de ello es la biodetección y la administración de fármacos, con una señal biológica necesaria para iniciar una reacción química. Por ejemplo, un fármaco podría encapsularse en uno de estos MOP sabiendo que solo se liberaría en el sitio objetivo específico, donde una molécula biológica específica desencadenaría su liberación.

Los investigadores detrás del gran avance, que acaba de ser publicado en una revista internacional líder Comunicaciones de la naturaleza , también esperamos desarrollar porosos activos a la luz, materiales organometálicos para su uso en energía verde. El sueño sería crear una molécula que simplemente pudiera usar la luz para convertir energía, esencialmente replicando la forma en que las plantas producen energía a través de la fotosíntesis.

Profesor de Química en el Trinity College de Dublín, e investigador en AMBER, Wolfgang Schmitt, dirigió la investigación. Él dijo:"Básicamente, hemos creado un 'matraz' molecular o mejor 'esponja' que puede contener diferentes moléculas hasta que un conjunto específico de condiciones las enciende".

"Las estructuras moleculares de tipo jaula hueca han atraído mucha atención científica debido a estas características, pero a medida que ha aumentado el número de aplicaciones potenciales y los sistemas y entornos de destino se vuelven más complejos, el progreso se ha visto obstaculizado por la falta de estructuras con cavidades internas y áreas de superficie suficientemente grandes ".

"El MOP que acabamos de crear se encuentra entre los más grandes jamás fabricados, que comprende una serie de subjaulas internas, proporcionando numerosos sitios de unión diferentes. Los compartimentos de tamaño nanométrico pueden cambiar potencialmente la reactividad y las propiedades de las moléculas que están encapsuladas dentro de los espacios internos confinados y, como tal, estas jaulas se pueden utilizar para promover distintas reacciones químicas. Por lo tanto, estas moléculas tienen el potencial de imitar enzimas biológicas ".

El artículo de la revista describe la estructura de la nueva molécula de la jaula, que se compone de 36 átomos de cobre y se compone de 96 componentes individuales.