"Si logramos materiales biocompatibles conductores estaremos cerca de los nervios"

El Premio Nobel de Qu¨ªmica del a?o 2000 recay¨® en Alan J. Heeger, Alan MacDiarmid y Hideki Shirakawa, por su labor en el descubrimiento de pol¨ªmeros semiconductores y met¨¢licos. El largo camino hasta desarrollar las aplicaciones pr¨¢cticas de estos materiales est¨¢ ahora en manos de investigadores como el qu¨ªmico Juan Casado Cord¨®n, de la Universidad de M¨¢laga. A sus 35 a?os ya ha recibido premios como el Young Scientist Award de la European Material Research Society en 1998, el Premio Esteban P¨¦rez Bryan-Souviron en 2001 o el Premio J¨®venes Investigadores de la Real Sociedad Espa?ola de Qu¨ªmica. Su ¨²ltimo galard¨®n ha sido el V Premio Andaluc¨ªa de Investigaci¨®n Tercer Milenio para J¨®venes Investigadores.

"Hoy podemos crear pr¨¢cticamente cualquier compuesto derivado del carbono que se nos ocurra"

"Los pol¨ªmeros semiconductores son id¨®neos para desarrollar dispositivos muy espec¨ªficos de usar y tirar"

Cuando se le pregunta por su vocaci¨®n, Juan Casado asegura que fue la curiosidad por explicar lo que ocurr¨ªa a su alrededor la que le movi¨® desde un principio a dedicarse a la ciencia. De la pared de su despacho cuelga un llamativo p¨®ster de un dinosaurio arrastrado por un hombre. "Siempre me ha resultado asombroso el que la naturaleza ha decidido darnos las dimensiones y forma que tenemos. ?Por qu¨¦ no otras?", se pregunta. "En ese sentido, los dinosaurios marcan un m¨¢ximo hist¨®rico en tama?o, y sin embargo se extinguieron". Los ciclos de la naturaleza, las formas de la vida, su existencia y su desaparici¨®n son temas omnipresentes en su vida, tanto profesional como personal.

Pregunta. ?Qu¨¦ papel juega la qu¨ªmica org¨¢nica en la ciencia actual?

Respuesta. La qu¨ªmica org¨¢nica nos permite sintetizar en el laboratorio nuevos materiales que imitan a los componentes de los organismos vivos. Es decir, hoy podemos crear pr¨¢cticamente cualquier compuesto derivado del carbono que se nos ocurra. La gama de posibilidades es mucho mayor que si trabajamos s¨®lo con elementos cl¨¢sicos inorg¨¢nicos como el aluminio o el silicio.

P. Una de las l¨ªneas m¨¢s prometedoras, en la que usted trabaja, son los pol¨ªmeros semiconductores, tambi¨¦n llamados metales sint¨¦ticos. ?Qu¨¦ ventajas ofrecen frente a los metales tradicionales?

R. Desde el punto de vista el¨¦ctrico, los materiales pueden clasificarse por su capacidad para conducir la electricidad en aislantes, semiconductores y conductores. El grupo de los semiconductores representa el grupo m¨¢s importante de los materiales utilizados en electr¨®nica. La ventaja fundamental de los semiconductores org¨¢nicos es que ofrecen la posibilidad de dise?ar materiales con propiedades a la carta. El lema podr¨ªa ser: dime qu¨¦ necesitas y yo puedo dise?ar un compuesto que cumpla tus requisitos. Por otra parte, el sistema de producci¨®n de los semiconductores tradicionales como el silicio conlleva procesos qu¨ªmicos de producci¨®n altamente costosos, que exigen temperaturas elevadas. Los semiconductores org¨¢nicos, sin embargo, se procesan a temperatura ambiente y su s¨ªntesis requiere procesos de ingenier¨ªa qu¨ªmica relativamente simples. Estas dos ventajas son las que hacen que hoy d¨ªa se propongan como una alternativa prometedora.

P. ?Podr¨ªamos estar, entonces, ante los sucesores del silicio?

R. De momento, no. No podemos pensar a¨²n en desarrollar un entorno totalmente pl¨¢stico a nuestro alrededor. De hecho, desde el punto de vista t¨¦cnico, es altamente improbable que los dispositivos electr¨®nicos de uso diario est¨¦n constituidos por semiconductores org¨¢nicos en el futuro, porque existe una limitaci¨®n importante: su escasa durabilidad. Cualquier material org¨¢nico, cuando se calienta y est¨¢ en presencia de ox¨ªgeno, sufre en poco tiempo un proceso bien conocido, que es la combusti¨®n. Lo que s¨ª es cierto es que estamos ante un conjunto de materiales id¨®neos para desarrollar dispositivos muy espec¨ªficos de usar y tirar.

P. ?Por ejemplo?

R. Podemos crear nuevos l¨¢seres para cirug¨ªa que no degraden tejidos y que sean muy selectivos. Tambi¨¦n es interesante fabricar placas solares org¨¢nicas para la industria espacial.

P. Ah¨ª entran en juego los oligotiofenos, un tipo de materiales con los que usted ha trabajado en los ¨²ltimos a?os.

R. Entre otros los oligotiofenos se est¨¢n utilizando para desarrollar bioemisores de luz o bombillas de pl¨¢stico, pero tambi¨¦n en la construcci¨®n de c¨¦lulas solares que absorben luz. Las placas solares que se instalan en los sat¨¦lites no est¨¢n sometidas a estr¨¦s qu¨ªmico porque se sit¨²an fuera de la atm¨®sfera, donde no hay ox¨ªgeno. En esos microambientes pueden ser tremendamente eficaces. Sin embargo, las placas solares usadas a ras de suelo est¨¢n sometidas a un estr¨¦s qu¨ªmico importante: temperatura elevada, luz, lluvia, cambios de temperatura. Las c¨¦lulas solares actuales se garantizan durante 25 a?os, y esa cifra ser¨ªa imposible de superar con materiales org¨¢nicos. Basta pensar que los mejores compuestos org¨¢nicos est¨¢n en nuestra piel y antes de 25 a?os ya empiezan a aparecer arrugas...

P. Pero la durabilidad no lo es todo.

R. En efecto. Existen muchas funciones que necesitamos que se ejecuten una sola vez. Y no hay que olvidar que los pl¨¢sticos org¨¢nicos, aunque sean ef¨ªmeros, tienen algo que les falta a los metales: son biocompatibles. Esto es muy ¨²til, por ejemplo, en nanomedicina. Y si somos capaces de desarrollar materiales biocompatibles que, adem¨¢s, conduzcan la electricidad estaremos aproxim¨¢ndonos a la creaci¨®n de nervios. En definitiva, empezamos a mimetizar a la naturaleza.

P. Tengo entendido que los oligotiofenos tambi¨¦n pueden almacenar informaci¨®n

R. S¨ª. Cambiando el estado qu¨ªmico y f¨ªsico de los materiales podemos utilizarlos en sistemas de memorias magn¨¦ticas u ¨®pticas para almacenamiento de informaci¨®n.

P. ?De qu¨¦ potenciales aplicaciones de futuro de los pol¨ªmeros semiconductores le gustar¨ªa ser testigo?

R. Fundamentalmente destacar¨ªa dos: la reconstrucci¨®n de nervios animales con estructuras derivadas de pol¨ªmeros conductores y la fabricaci¨®n de nano-ordenadores con mol¨¦culas org¨¢nicas.

P. ?Algo as¨ª como computaci¨®n org¨¢nica?

R. As¨ª es. En mi opini¨®n, la evoluci¨®n de la computaci¨®n hasta ahora se ha centrado fundamentalmente en la ingenier¨ªa del dispositivo, en c¨®mo reducir su tama?o. La qu¨ªmica de materiales moleculares ofrece un nuevo punto de vista: adem¨¢s de mejorar el dispositivo podemos perfeccionar la ingenier¨ªa qu¨ªmica de sus componentes. En otras palabras, somos capaces de modelar las mol¨¦culas. Y eso nos permitir¨¢, entre otras cosas, ganar velocidad de procesamiento en los ordenadores.