Desarrollo de las estructuras metalorgánicas: del Premio Nobel de Química 2025 a la ciencia local

Por: Natalia Quiero Sanz.

Por crear nuevos componentes y nuevas reglas para las ciencias se concedió el Premio Nobel de Química 2025, dado a conocer este 8 de octubre. El galardón se otorgó por el desarrollo de las “estructuras metalorgánicas” a Susumu Kitagawa de la Universidad de Kioto, Richard Robson la Universidad de Melbourne, y Omar Yaghi de la Universidad de California.

Las estructuras metalorgánicas, MOFs por siglas en inglés, se conciben como una nueva arquitectura en el ámbito químico: son construcciones moleculares a medida con espacios por donde pueden capturar y fluir distintas sustancias, abriendo un universo de aplicaciones útiles a diversas áreas y un enorme potencial para abordar retos críticos en el mundo actual.

Qué son estos componentes, cuál es su rol y cómo contribuyen al progreso científico y humano son aspectos que aborda el doctor Claudio Jiménez, académico del Departamento de Química Orgánica de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Concepción (UdeC), quien tiene investigación y experiencia de 20 años sobre estas estructuras celebradas con un Nobel.

MOF

En palabras simples, el bioquímico y doctor en ciencias mención química de la UdeC, explica que “los compuestos metalorgánicos se construyen a partir de un compuesto orgánico y un metal de la tabla periódica; en la práctica pueden construirse a pedido, en función de la imaginación de quien lo quiera diseñar y qué quiere hacer”.

Cuando se unen, estos componentes crean cristales con grandes cavidades o porosidades, por donde pueden capturar y almacenar distintas sustancias o brindar funcionalidades. Ese material es la estructura metalorgánica, y según cómo se construya será su función específica.

“La principal función de los MOFs es que pueden almacenar distintas cosas, lo que quieras: medicamentos para hacer liberación controlada, contaminantes para descontaminar un lugar, sustancias tóxicas para censarlas, almacenar catalizadores y hacer reacciones catalíticas. Hoy no existe campo dentro de la química y de las ciencias de materiales, e incluso la biología, donde estos metalorgánicos no hayan incursionado”, releva.

Así se evidencia el enorme potencial de impacto beneficioso para la sociedad y planeta de estas estructuras creadas a medida en los laboratorios, pudiendo contribuir como soluciones a problemáticas como el calentamiento global y cambio climático en que el carbono tiene un rol crítico, la crisis por déficit hídrico, la contaminación ambiental, la salud con mejores terapias, por sólo mencionar ejemplos.

Un mundo de avances

Hay diversos avances e investigaciones promisorias en torno a estos materiales.

El doctor Jiménez releva que uno de los galardonados con el reciente Nobel construyó MOF que llevó al desierto para recolectar agua, en un equivalente a los atrapa niebla a escala molecular que ofrece una solución para tener al vital elemento en sitios secos. Algo crucial en un contexto global, que también es nacional, donde el cambio climático está alterando el patrón de precipitaciones y la escasez hídrica azota múltiples y cada vez más territorios y comunidades.

En esa línea también releva la posibilidad de almacenar gases de efecto invernadero como dióxido de carbono o metano, responsables del calentamiento global que influye en la crisis climática. “¿Dónde guardas millones de toneladas de dióxido de carbono?, en estas estructuras hay espacio suficiente, donde en una palma de tu mano puedes tener 4 mil metros cuadrados”, afirma.

Asimismo, se podrían almacenar diversos contaminantes que afectan al ambiente y la salud.

“También hay mucha investigación en sistemas de liberación controlada asociada a medicinas. Existen los conocidos como Bio-MOFs, un tipo particular que se sabe que son inofensivos para las personas y donde se pueden almacenar sustancias terapéuticas como anticancerígenos, antivirales y antimicrobianos”, resalta el académico.

MOFs en la UdeC: dos décadas de investigación y avances

El doctor Claudio Jiménez lleva 20 años de investigación en la UdeC y todo este tiempo se ha vinculado con las estructuras metal orgánicas, con diversidad de trabajos y financiamientos, entre los que destaca varios proyectos Fondecyt, un Anillo, y un Fondef vigente.

Los estudios se han enfocado tanto en sintetizar estructuras conocidas como crear MOFs en el laboratorio, nutriendo varios artículos científicos de los que proyecta su pronta publicación para que estos desarrollos locales se conozcan e impacten en el mundo.

Una de las líneas es la absorción de contaminantes. “Hemos trabajado con absorción de colorantes, nitrobencenos, contaminantes emergentes como parabenos, y gases como dióxido de carbono”, detalla.

En torno a los estudios y avances, destaca fructíferas colaboraciones con científicos de España, con quienes han desarrollado varios trabajos y técnicas: un grupo de investigación en materiales y analítica de la Universidad de La Laguna, y otro de síntesis de MOFs de la Universidad de Valencia.

Los notables resultados han permitido avanzar en los niveles de investigación para trabajar ahora con la Facultad de Farmacia y la Unidad de Desarrollo Tecnológico de la UdeC en un proyecto Fondef (Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico de Chile) adjudicado este 2025, cuyo objetivo es crear un dispositivo basado en MOFs que libere de forma controlada un antifúngico en cerezas que se exportan a Asia.

“La idea es que, en todo el viaje en barco, desde el puerto chileno al asiático, el sistema vaya liberando el fungicida para evitar que afecte a la cereza y llegue en el mejor estado al mercado. Es un trabajo bien bonito, estamos en primeras etapas y la idea es tener resultados preliminares al cabo de los dos años que dura el proyecto”, cierra.

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Fuente: Diario Concepción, edición del domingo 12 de octubre de 2025.