Nuevos polímeros de cobre y yodo con aplicaciones en optoelectrónica

Los materiales multifuncionales integran dos o más propiedades complementarias para proveer un sinfín de aplicaciones en sectores como el energético o el logístico. Dentro de este grupo, los polímeros de coordinación (PC) son compuestos químicos que se forman por interacción de un centro metálico y un ligando orgánico.

La infinidad de posibles combinaciones con estos bloques de construcción ha permitido desarrollar un amplio espectro de nuevos materiales con propiedades fascinantes. Algunos de estos PC ya son comercializados por empresas del sector químico, como BASF, gracias a su porosidad (capacidad de absorción y captura de distintos tipos de gases) y propiedades eléctricas.

Los polímeros de coordinación exhiben propiedades fluorescentes y podrían ser útiles en el desarrollo de los LED

En este contexto entran en juego los PC basados en cadenas cobre-yodo (Cu-I) que han desarrollado un equipo de investigadores europeos, unos compuestos que, además de ser eléctricamente atrayentes, presentan interesantes propiedades luminiscentes. En concreto, investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid, el Centro de Física de la Materia Condensada, el Instituto de Ciencia de Materiales (CSIC), la Universidad de Valencia, la Universidad del País Vasco y los centros alemanes FAU y ZMP han obtenido varios PC monodimensionales de cobre derivados del ácido isonicotínico.

Estos materiales exhiben propiedades fluorescentes y podrían ser útiles en la fabricación y el desarrollo de dispositivos electrónicos emisores de luz, como los diodos LED. “Para entender la importancia de este tema, sólo es necesario mencionar que Alfred Werner recibió el Premio Nobel por su teoría de la Química de Coordinación en 1913 y que el pasado 7 de octubre de 2014, los japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura fueron distinguidos con el Premio Nobel de Física por inventar estos dispositivos emisores de luz”, recuerda Pilar Amo, científica de la UAM y coautora del trabajo.

“Estos materiales tienen, además, otro aspecto relevante: su fácil síntesis, que se realiza en un solo paso y a 25 ºC. Los compuestos sintetizados ostentan enormes similitudes en su estructura (cambia un grupo metilo por un etilo). Sin embargo, una leve modificación produce grandes variaciones en sus propiedades luminiscentes”, explica Amo.

Nuevos materiales multifuncionales optoelectrónicos

Estos ejemplos indican que los PC basados en cadenas dobles de Cu-I podrían ser interesantes en el desarrollo de nuevos materiales multifuncionales optoelectrónicos con importantes implicaciones en áreas como la física, la química, la ciencia de materiales y, especialmente, la nanotecnología, según los autores.

Los compuestos también tienen la posibilidad de autoensamblarse al ADN gracias a la capacidad de reconocimiento molecular que muestran los ligandos orgánicos que constituyen sus cadenas.

Este estudio, publicado en la revista Chemistry: A European Journal, se ha llevado a cabo gracias al soporte financiero del Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN), la Eusko Jaurlaritza y la Generalitat Valenciana. Además, ha colaborado el Centro de Computación Científica de la Universidad Autónoma de Madrid (CCC-UAM) su tiempo y disponibilidad.

Referencia bibliográfica:

Khaled Hassanein, Javier Conesa, Salomé Delgado, Óscar Castillo, Samia Benmansour, José I. Martínez, Gonzalo Abellán, Carlos J. Gómez, Félix Zamora & Pilar Amo: “Electrical Conductivity and Strong Luminescence in Copper Iodide Double Chains with Isonicotinato Derivatives”. Chemistry: A European Journal. 2015, 21, 17282-17292. DOI: 10.1002/chem.201502131