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Primeras instantáneas de la formación y crecimiento de polímeros 2D con resolución submolecular

Investigadores del grupo del profesor Ikerbasque Aurelio Mateo-Alonso en POLYMAT y en la Universidad del País Vasco, en colaboración con investigadores de KU Leuven (Bélgica) y la Universidad de Aveiro (Portugal), ha publicado hoy un artículo en la prestigiosa revista Nature que proporciona literalmente instantáneas de la formación y crecimiento de polímeros 2D con resolución submolecular.

Ya no podemos imaginar la vida sin polímeros. Los productos hechos de polímeros están a nuestro alrededor, desde ropa hecha de fibras sintéticas hasta lentes de plástico en gafas. Los polímeros se forman cuando pequeñas moléculas llamadas monómeros se unen para formar largas cadenas. Si un monómero reacciona con más de dos monómeros, se pueden formar láminas con una estructura interna periódica, denominadas polímeros bidimensionales (2D). Algunos de estos polímeros 2D son porosos y podrían usarse como membranas. Otros tipos son prometedores para la electrónica avanzada. Cómo se forman exactamente estos polímeros 2D sigue siendo un misterio. Es importante conocer su mecanismo de formación para potenciar el tamaño y la perfección estructural de estos interesantes materiales.

Un equipo de investigadores de la Universidad KU Leuven (Bélgica), POLYMAT y la Universidad del País Vasco (España) y la Universidad de Aveiro (Portugal) han unido fuerzas para proporcionar información sobre los aspectos mecánicos y cinéticos de estas reacciones que conducen a la formación de polímeros 2D.

Utilizaron microscopía de túnel de barrido, un tipo avanzado de microscopía no óptica, para seguir en tiempo real, a medida que se forman y se rompen los enlaces, molécula por molécula, el nacimiento y crecimiento de estos polímeros 2D en un soporte sólido inmerso en una solución reactiva. Con el apoyo de la teoría, demostraron que coexisten varios mecanismos de crecimiento y controlarlos conduce a la formación de láminas de polímero de gran tamaño y alta calidad.

El Prof. Mateo Alonso obtuvo la licenciatura en Química Orgánica (1999) en la Universidad Autónoma de Madrid, donde realizo un Master (2000). Después, se doctoró en Química (2004) en el Queen Mary College de la Universidad de Londres (Reino Unido). Durante 2004 y 2009, trabajó en la Universidad de Trieste (Italia) como Investigador Postdoctoral. En 2009 inicia su carrera investigadora independiente como Líder de Grupo en el Instituto de Estudios Avanzados de Friburgo (Alemania). Desde el año 2012 como investigador Ikerbasque lidera el grupo de Materiales Moleculares y Supramoleculares en POLYMAT y en la Universidad del País Vasco (UPV/EHU).

El grupo de investigación del Prof. Mateo Alonso se enfoca fundamentalmente en la síntesis y en la química supramolecular de nanografenos (derivados de grafeno de tamaño nanométrico) y en explorar el potencial de estos sistemas en aplicaciones electrónicas y en energía.

Su labor investigadora ha sido reconocida nacional e internacionalmente con varios premios que incluyen: el Premio de Jóvenes Investigadores de la Universidad de Trieste (Italia 2007); el Premio Eugen-Graetz de la Universidad de Friburgo (Alemania 2009); el Premio de Jóvenes Investigadores de la Real Sociedad Española de Química (España 2011); el Premio de Jóvenes Investigadores de la división de Nanocarbonos de la Sociedad Electroquímica Estadounidense (EEUU 2012) y el premio a la Excelencia Investigadora de la RSEQ (2021).

Para más información sobre el artículo: DOI: 10.1038/s41586-022-04409-6