El filtro que separa lo bueno de lo malo

Lo que es un poro no exige mayores explicaciones. Y que los poros pueden tener tamaños y formas muy diversos, tampoco. El tercer paso también es sencillo para cualquier lector de estas líneas: el poro más grande puede ser atravesado por cuerpos más grandes que el poro más pequeño.

Consecuencias prácticas: si el poro es más pequeño, resulta posible que sirva como filtro purificador de agua, ya que se deja atravesar por las moléculas de agua, pero no por los virus y bacterias que esa agua pueda contener. Lo mismo puede hacer con el aire: evitar el paso de elementos contaminantes, por ejemplo los que libera a la atmósfera el tubo de escape de un automóvil. Incluso puede contribuir a mejorar la calidad de un vino si impide el paso de componentes que lo degradan. Si el poro es más grande, también tiene utilidades nada desdeñables: por ejemplo, para seleccionar moléculas de gran tamaño, caso de las proteínas.

Sentados estos conceptos, uno ya puede estar en condiciones de empezar a comprender por qué los químicos Avelino Corma, Mark E. Davis y Galen D. Stucky recibirán mañana, en Oviedo, el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica. La razón esgrimida por el jurado es "sus contribuciones al desarrollo de los materiales microporosos y mesoporosos y sus aplicaciones". Los tres investigadores expusieron ayer un resumen de sus hallazgos en el salón de actos -con el aforo más que completo- de la Facultad de Química de Oviedo, ante un auditorio encabezado por el rector de la Universidad, Vicente Gotor, y configurado por profesores y alumnos. El acto fue conducido por José Manuel Costa, vicedecano de la Facultad.

Los términos microporoso y mesoporoso aluden al diámetro de los orificios que configuran un determinado material. Otra precisión: los investigadores llegan a manejar poros de un diámetro de 0,5 nanómetros (un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro).

Y entre estos materiales de aplicaciones tan diversas, el gran protagonista del coloquio de ayer fueron las zeolitas, un tipo de material en el que los premiados son autoridades reconocidas mundialmente. Se trata de "minerales naturales que los romanos ya empleaban para purificar el agua. Hoy, la mayoría son sintéticas. Imitamos a la naturaleza, pero diseñando nuevas variantes, no existentes en la naturaleza, con propiedades de interés en diferentes campos", explicó Mark E. Davis, profesor de ingeniería química en el Instituto de Tecnología de California (Caltech).

Las zeolitas diseñadas en los laboratorios pueden tener poros de mayor o menor tamaño. Aquí estriba la clave de su diversidad de aplicaciones, pues implica tanto como disponer de filtros de una amplia gama de diámetros y formas. Y es que la forma también cuenta como filtro, en tanto que tolera el paso de unos elementos y no de otros.

Otro posible uso de las zeolitas, también basado en su forma o estructura, se centra en su capacidad para acelerar algunas reacciones químicas y ralentizar otras. Rapidez y selectividad son las claves, enfatizaron tanto Davis como Avelino Corma. De este modo, en un proceso en el que se busca que una sustancia se transforme en otra, resulta posible que de ella surjan las sustancias deseadas y se eliminen -a base de frenar el cambio- las no deseadas.

La intervención de Galen D. Stucky incidió en los modos de llegar desde el átomo hasta los sistemas macroscópicos mediante el ensamblaje de moléculas. Profesor de la Universidad de California en Santa Bárbara, Stucky expuso como la biomimética (imitación de la naturaleza) ha inspirado buena parte de sus hallazgos. La propia naturaleza efectúa por su cuenta ensamblajes moleculares y genera sistemas más complejos, pero en el laboratorio es necesario propiciar el caldo de cultivo que haga posible este auténtico "lego molecular", en el que la agregación de piezas da lugar a realidades de enorme utilidad práctica.

Entre tanto, Avelino Corma, profesor de investigación del Instituto de Tecnología Química, perteneciente a la Universidad Politécnica de Valencia y al CSIC, realizó una exposición ampliada de lo que a primera hora de la mañana había explicado a los investigadores del Instituto Nacional del Carbón (Incar), emplazado en La Corredoria (Oviedo).

La línea maestra de la intervención de Corma estuvo marcada por las aplicaciones industriales del trabajo que lleva a cabo. Algo tiene que decir al respecto: es autor de más de un centenar de patentes de invención. Uno de sus logros más relevantes ha sido el diseño en el laboratorio de poros de distintas dimensiones cruzados entre sí. Algo así como una cuadratura del círculo que amplía de forma notable las posibilidades de control y discernimiento entre sustancias deseables y no deseables, avance aplicable al filtrado de gases, agua y otros elementos, o también a la reducción de emisiones contaminantes.