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Viernes, 01 de Agosto de 2008 12:32

*Nature *se hace eco, en su �ltimo n�mero, de una investigaci�n en el campo de la nanotecnolog�a realizada por el profesor de la Universidad de C�rdoba, Rafael Madue�o.

G.C. - C.M.
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La prestigiosa revista *Nature *se hace eco en su �ltimo n�mero, aparecido ayer jueves, 31 de julio, de una investigaci�n realizada por el profesor de la Universidad de C�rdoba, Rafael Madue�o, sobre "Funcionalizaci�n de Redes Superficiales unidas por Enlace de Hidr�geno con monocapas moleculares
autoensambladas" en la que se abordan las propiedades de distintos materiales a escala at�mica y molecular, propiedades que suelen ser muy diferentes a las que presentan con dimensiones macrosc�picas. El trabajo es fruto de su etapa como contratado postdoctoral desarrollada en la Universidad de St Andrews (Escocia.UK) durante el periodo 2006-07. Madue�o, que pertenece al grupo de investigaci�n FQM 111 "Fisicoqu�mica Biol�gica" del Departamento de Qu�mica F�sica y Termodin�mica Aplicada de la Universidad de C�rdoba, firma el art�culo como primer autor junto a otros tres investigadores. La revista hace tambi�n alusi�n en su editorial al trabajo del investigador cordob�s e incluye asimismo un comentario especializado sobre el tema que aborda.

La nanotecnolog�a consiste en la manipulaci�n y fabricaci�n de materiales a escala at�mica y molecular. Los materiales as� preparados despiertan un especial inter�s tecnol�gico ya que poseen propiedades, tanto f�sicas como qu�micas, que suelen ser muy diferentes a las que presenta el mismo material con dimensiones macrosc�picas. El proceso de miniaturizaci�n ha seguido una progresi�n espectacular en las �ltimas d�cadas y actualmente est� alcanzando el l�mite de 10-20 nan�metros (1 nan�metro = millon�sima parte de 1 mil�metro; Ejemplo: 1 mol�cula ADN = 2.3 nanometros).

Una estrategia ha sido dividir lo "grande" para construir lo "peque�o", es decir, ir desde arriba hacia abajo en el proceso de construcci�n (arquitectura "top-down"). La estrategia contraria constituye un reto, es decir, recorrer el camino inverso desde abajo hacia arriba en el proceso de construcci�n (arquitectura "bottom-up").

En la actualidad, utilizando esta �ltima estrategia, se ha conseguido formar redes supramoleculares de diferentes geometr�as (lineales, rectangulares, rombo�dricas, hexagonales, etc.) que permiten una distribuci�n precisa de huecos de tama�o nanom�trico en condiciones de ultra alto vac�o, lo que hace necesario la disponibilidad de instalaciones y equipos de altas prestaciones. Esto ha supuesto un gran avance pero es muy costoso, lo que limita su aplicabilidad y flexibilidad en un posible proceso de manufacturaci�n.

El abanico de posibilidades se reduce dr�sticamente cuando se trata de encontrar estructuras nanom�tricas formadas por ensamblaje de m�s de un tipo de mol�cula a partir de una disoluci�n l�quida que ofrecer�a una mayor versatilidad a este tipo de plataformas.

Dentro de este contexto, el trabajo de investigaci�n realizado por Rafael Madue�o con el profesor Manfred Buck de la Universidad de St Andrews (Escocia), dentro de un proyecto coordinado con las Universidades de Oxford, Nottingham y King�s College, ha dado lugar al desarrollo de un patr�n supramolecular formado por 2 tipos de mol�culas que se reconocen para formar una red hexagonal sobre oro con una distribuci�n ordenada de poros de 2.5 nan�metros de di�metro.

La relevancia de esta investigaci�n ha sido conseguir las condiciones para un ensamblado entre mol�culas mediante enlaces de hidr�geno (similares a los que presenta el agua l�quida y que le confieren gran estabilidad) desde una disoluci�n donde las especies moleculares (elementos b�sicos de construcci�n) se encuentran disueltas. Un logro muy importante ha sido tambi�n descubrir que la red supramolecular es lo suficientemente robusta como para continuar el procesado en disoluci�n y generar estructuras h�bridas, sin que se destruya el edificio molecular. Estas estructuras h�bridas se forman con mol�culas hu�sped confinadas en los huecos, orden�ndose entre s� y formando un enlace fuerte con la superficie del oro. Un aspecto clave y diferenciador es el amplio cat�logo disponible de este tipo de mol�culas hu�sped y por tanto, las propiedades conferidas al material h�brido nanoestructurado podr�an ser m�ltiples.

Adicionalmente, se comprueba que es posible confinar �tomos met�licos de cobre rellenando exclusivamente los huecos dentro de las estructuras h�bridas, deposit�ndolos mediante la aplicaci�n de un potencial el�ctrico a una disoluci�n que contiene dicha especie at�mica, es decir, abriendo un campo muy interesante de la nanoelectroqu�mica.

En definitiva, la robustez y flexibilidad de esta plataforma h�brida nanoestructurada, formada exclusivamente desde disoluci�n, ofrece una versatilidad hasta el momento sin precedentes para generar patrones de precisi�n nanom�trica e introducir m�ltiples funcionalidades. Este hecho abre un amplio abanico de posibilidades para un potencial desarrollo de nanomateriales con nuevas propiedades interesantes desde el punto de vista tecnol�gico en campos tan diversos como tribolog�a, nanoelectr�nica, reconocimiento molecular, biosensores, etc.