Nobel de Química para los padres de la batería de litio que cambió el comportamiento de la humanidad
La Real Academia de las Ciencias de Suecia concede el galardón al estadounidense John B. Goodenough, el británico Stanley Whittingham y el japonés Akira Yoshino
La Real Academia de las Ciencias de Suecia ha concedido esta mañana el Premio Nobel de Química de 2019 al estadounidense John B. Goodenough, al británico Stanley Whittingham y al japonés Akira Yoshino por desarrollar la batería
de iones de litio. "Esta ligera, recargable y potente batería se
utiliza en la actualidad en todas partes, desde los teléfonos móviles a
los ordenadores portátiles y los vehículos eléctricos. También puede
almacenar cantidades significativas de energía solar y eólica, haciendo
posible una sociedad libre de combustibles fósiles", celebra la
institución en un comunicado. Los tres ganadores se repartirán el
premio, dotado con 825.000 euros, a partes iguales.
Las bases de la batería de iones de litio se sentaron durante la
crisis del petróleo de la década de 1970, destaca la Real Academia. Stanley Whittingham,
un investigador de la Universidad Estatal de Nueva York nacido en 1941,
comenzó a trabajar en el desarrollo de métodos que pudieran conducir a
tecnologías energéticas libres de combustibles fósiles. Sus
investigaciones con materiales superconductores culminaron pronto en una
batería de litio con un cátodo de disulfuro de titanio y un ánodo de
litio metálico. “El resultado fue una batería que tenía un gran
potencial, un poco más de dos voltios. Sin embargo, el litio metálico es
reactivo y la batería era demasiado explosiva como para ser viable”,
explica la institución sueca.
Las baterías de litio se emplean en los teléfonos móviles, los ordenadores portátiles y los vehículos eléctricos
El testigo lo tomó John Goodenough,
un físico nacido en Jena (Alemania) en 1922, pero nacionalizado
estadounidense. Goodenough, de la Universidad de Texas, predijo que el
cátodo tendría un mayor potencial si estuviera hecho con un óxido
metálico en lugar de un sulfuro metálico. Tras probar diversos
materiales, en 1980 demostró que el óxido de cobalto con iones de litio
intercalados producía hasta cuatro voltios. “Este fue un avance
importante que conduciría a baterías mucho más potentes”, narra la Real
Academia.
Introduciendo mejoras en el trabajo de Goodenough, Akira Yoshino
(Suita, 1948), de la empresa japonesa Asahi Kasei, creó la primera
batería de iones de litio viable comercialmente. “El resultado fue una
batería ligera y resistente que podía cargarse cientos de veces antes de
que su rendimiento se redujera. La ventaja de las baterías de iones de
litio es que no se basan en reacciones químicas que descomponen los
electrodos, sino en iones de litio que fluyen de un lado a otro entre el
ánodo y el cátodo”, detalla la institución sueca. "Simplemente olfateé
la dirección hacia la que se movían las tendencias. Se podría decir que
tuve un buen olfato", ha bromeado Yoshino.
“Las baterías de iones de litio han revolucionado nuestras vidas
desde que llegaron al mercado en 1991. Han sentado las bases de una
sociedad inalámbrica, libre de combustibles fósiles, y son de gran
beneficio para la humanidad”, aplaude el comunicado. El trabajo de
Whittingham, Goodenough y Yoshino sirvió para cambiar el comportamiento
de la humanidad, desde la manera de comunicarse a la forma de trabajar,
escuchar música o transportarse.
Un año más, todos los premios Nobel de ciencias han sido para hombres. Desde 1901, solo cinco mujeres han ganado el Nobel de Química, el 2,7% de los 184 galardonados. Este año, sonaba en las quinielas la estadounidense Carolyn Bertozzi,
de la Universidad de Stanford, por desarrollar técnicas para visualizar
procesos en el interior de las células, una metodología conocida como
química bioortogonal que ha permitido entender mejor enfermedades como
el cáncer.
"Las baterías de iones de litio han
revolucionado nuestras vidas desde que llegaron al mercado en 1991",
afirma la Real Academia de las Ciencias de Suecia
La apuestas de la sociedad científica internacional Sigma Xi también incluían a Jennifer Doudna,
investigadora de la Universidad de California, en Berkeley, y madre de
la revolucionaria técnica de edición genética CRISPR junto a la
bioquímica francesa Emmanuelle Charpentier, ahora en el Instituto Max Planck en Berlín. Ambas se apoyaron en los pioneros trabajos del microbiólogo español Francis Mojica,
cuyo laboratorio en la Universidad de Alicante descubrió en 2003 un
sistema de tijeras moleculares que las bacterias utilizan para
defenderse de los virus. Esas mismas tijeras sirven ahora para editar el
genoma de cualquier ser vivo con rapidez, facilidad y de manera muy
barata.
El casi centenario físico estadounidense John Goodenough, premiado efectivamente por sus trabajos con la batería de litio, y su compatriota Stuart Schreiber,
químico, también figuraban en las quinielas de Sigma Xi. Schreiber, de
la Universidad de Harvard, es una referencia en la química mundial por
sus trabajos para identificar dianas terapéuticas: mecanismos
moleculares modulables con otras pequeñas moléculas para evitar
enfermedades o sus síntomas.
Schreiber también es responsable de una ingeniosa estrategia para
desarrollar nuevos fármacos: la síntesis orientada a la diversidad, que,
a diferencia de la técnica tradicional —basada en la síntesis de
compuestos químicos estructuralmente relacionados—, genera una colección
de moléculas pequeñas con alta diversidad, en busca de inesperadas
interacciones con los sistemas biológicos. Gracias al equipo de
Schreiber se han desarrollado nuevos fármacos contra la leucemia, el
mieloma múltiple y algunos tumores sólidos, además de para evitar el
rechazo de órganos trasplantados.
La empresa especializada Clarivate Analytics también había publicado sus predicciones.
El químico alemán Rolf Huisgen, de 99 años, figuraba como favorito por
sus trabajos con las llamadas reacciones 1,3-dipolares, un método
sintético esencial en química médica, el desarrollo de nuevos fármacos.
El danés Morten Meldal,
de la Universidad de Copenhague, también sonaba como ganador, por
desarrollar una variante de la reacción de Huisgen. “Estas reacciones
son modulares, permitiendo combinaciones de unidades pequeñas para crear
una amplia variedad de nuevos y útiles compuestos químicos”, explicaba
Clarivate Analytics en una nota.
La compañía también apostaba por Edwin Southern,
un bioquímico de la Universidad de Oxford que inventó una técnica de
laboratorio empleada para detectar una secuencia específica de ADN en
una muestra de tejidos o de sangre. La herramienta —que lleva su nombre,
Southern blot— abrió una nueva era en el diagnóstico precoz de enfermedades y en la medicina personalizada.
Finalmente, los investigadores Marvin Caruthers, de la Universidad de Colorado; Leroy Hood, de la Universidad de Washington; y Michael Hunkapiller,
fundador de la empresa Celera Genomics, aparecían como favoritos de
Clarivate Analytics por desarrollar técnicas que aceleraron la
secuenciación del genoma humano, cuyos primeros resultados
aparecieron en 2001. Sin los tres científicos, dice la compañía autora
de las predicciones, no tendríamos el mapa de nuestros genes.
La Sociedad Estadounidense de Química también había añadido otros nombres a la quiniela. Uno de sus caballos ganadores era Barry Sharpless,
el investigador que acuñó el concepto “química click” en 2001.
Sharpless, del Instituto de Investigación Scripps (EE UU), se refería a
una metodología de síntesis sencilla de estructuras complejas a partir
de moléculas más pequeñas y fácilmente disponibles, a través de una
serie de reacciones eficaces, a imitación de la naturaleza. Las
reacciones 1,3-dipolares descritas por Huisgen en 1960 cumplen esta
filosofía. Valery Fokin,
discípulo de Sharpless e investigador de la Universidad del Sur de
California, también sonaba como favorito acompañando a su maestro.
Por último, la Sociedad Estadounidense de Química apuntaba a la estadounidense Edith Flanigen,
veterana de la empresa Union Carbide y conocida por la síntesis de
esmeraldas y de zeolitas, unas piedras porosas empleadas para refinar el
petróleo. El químico Omar Yaghi, de Berkeley, también sonaba por sus trabajos con materiales porosos.
-https://elpais.com/elpais/2019/10/09/ciencia/1570611179_828619.html?ssm=FB_CC&fbclid=IwAR2P8V-Rt8-HmKFa0j7Pgywboz931AicHUi2VgVrTrPHLXLMsJ-PZJegc7c
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