Este año marca el 150 aniversario de la Tabla Periódica, y los principios que llevaron a Dmitri Mendeleev a construir su mesa siguen influyendo en los avances de la investigación actual.

En un número especial de Ciencias , que celebra este sesquicentenario, un científico de la Universidad Estatal de Michigan destaca algunas de las investigaciones actuales en todo el mundo impulsadas por la influencia de Mendeleev.

"Nuestro objetivo era mostrar la investigación contemporánea que se realiza en todo el mundo, incluida la investigación respaldada por el Departamento de Energía de EE. UU. en MSU, que está trabajando para realizar nuevos enfoques para los procesos químicos fotoinducidos, "dijo James McCusker, Químico y autor de la revisión de MSU.

La contribución de McCusker se centró en el proceso de absorción de luz que incorpora elementos del llamado "bloque de transición" de la Tabla Periódica. Los compuestos de esta clase están involucrados en todo, desde la conversación sobre la energía solar hasta la síntesis orgánica.

"La captura y el uso efectivos de la luz solar, un inagotable, fuente de energía accesible a nivel mundial y libre de contaminación:es fundamental para reemplazar los combustibles fósiles y mitigar el cambio climático, ", Dijo McCusker." Para lograr este objetivo, Uno de los procesos clave que debe ocurrir después de la absorción de luz es la transferencia de electrones, similar a lo que hacen las plantas en la fotosíntesis ".

Pero liberar esta capacidad ha resultado ser un desafío. Eso es debido en parte, al hecho de que los compuestos que son muy eficaces para convertir la luz en carga utilizable requieren el uso de algunos de los elementos menos abundantes del planeta. Tomemos, por ejemplo, el rutenio y el iridio, que se emplean ampliamente en cromóforos que pueden llevar a cabo estos procesos químicos habilitados por la luz.

"El rutenio es uno de los cinco o seis elementos menos abundantes en la corteza terrestre y simplemente no es una opción viable como componente de captación de luz para un problema de escala mundial como la producción de combustible solar, ", Dijo McCusker." Necesitamos encontrar reemplazos que sean abundantes en la Tierra, como el hierro, para hacer posible la escalabilidad global. Este no es un problema de ingeniería o de fabricación, pero uno de ciencia fundamental que tiene su origen en los mismos conceptos que Mendeleev descubrió cuando construyó la tabla periódica ".

Ahí es donde entran en juego algunas de las investigaciones respaldadas por el DOE de MSU. La investigación de McCusker se basa en una confluencia de químicas sintéticas orgánicas e inorgánicas, así como en una variedad de técnicas espectroscópicas.

"De particular importancia con respecto a nuestros esfuerzos de conversión de energía solar es la espectroscopia láser ultrarrápida de resolución temporal, que nos permite rastrear la evolución de un sistema químico menos de una billonésima de segundo después de que la luz ha sido absorbida, ", Dijo McCusker." La capacidad de combinar síntesis y espectroscopia ultrarrápida en un laboratorio es un aspecto de importancia crítica de la investigación, ya que nos permite a mis estudiantes y a mí hacer conexiones inmediatas entre la composición de las moléculas que preparamos y sus propiedades inducidas por la luz. "

Las perspectivas para este campo son sólidas, añadió.

"Aunque queda mucho por hacer, La comprensión de la naturaleza periódica del problema, junto con el trabajo creativo de un número creciente de grupos de investigación en todo el mundo, presagia que la perspectiva de un cambio sísmico en la forma en que interactuamos la química inorgánica molecular con la ciencia de la captura y conversión de la luz es realmente brillante. , "Dijo McCusker.