Nobel de Qu¨ªmica para los padres de la bater¨ªa de litio que cambi¨® el comportamiento de la humanidad

La? Real Academia de las Ciencias de Suecia ha concedido esta ma?ana el Premio Nobel de Qu¨ªmica de 2019 al estadounidense John B. Goodenough, al brit¨¢nico Stanley Whittingham y al japon¨¦s Akira Yoshino por desarrollar?la bater¨ªa de iones de litio. "Esta ligera, recargable y potente bater¨ªa se utiliza en la actualidad en todas partes, desde los tel¨¦fonos m¨®viles a los ordenadores port¨¢tiles y los veh¨ªculos el¨¦ctricos. Tambi¨¦n puede almacenar cantidades significativas de energ¨ªa solar y e¨®lica, haciendo posible una sociedad libre de combustibles f¨®siles", celebra la instituci¨®n en un comunicado. Los tres ganadores se repartir¨¢n el premio, dotado con 825.000 euros, a partes iguales.

Las bases de la bater¨ªa de iones de litio se sentaron durante la crisis del petr¨®leo de la d¨¦cada de 1970, destaca la Real Academia. Stanley Whittingham, un investigador de la Universidad Estatal de Nueva York nacido en 1941, comenz¨® a trabajar en el desarrollo de m¨¦todos que pudieran conducir a tecnolog¨ªas energ¨¦ticas libres de combustibles f¨®siles. Sus investigaciones con materiales superconductores culminaron pronto en una bater¨ªa de litio con un c¨¢todo de disulfuro de titanio y un ¨¢nodo de litio met¨¢lico. ¡°El resultado fue una bater¨ªa que ten¨ªa un gran potencial, un poco m¨¢s de dos voltios. Sin embargo, el litio met¨¢lico es reactivo y la bater¨ªa era demasiado explosiva como para ser viable¡±, explica la instituci¨®n sueca.

Las bater¨ªas de litio se emplean en los tel¨¦fonos m¨®viles, los ordenadores port¨¢tiles y los veh¨ªculos el¨¦ctricos

El testigo lo tom¨® John Goodenough, un f¨ªsico nacido en Jena (Alemania) en 1922, pero nacionalizado estadounidense. Goodenough, de la Universidad de Texas, predijo que el c¨¢todo tendr¨ªa un mayor potencial si estuviera hecho con un ¨®xido met¨¢lico en lugar de un sulfuro met¨¢lico. Tras probar diversos materiales, en 1980 demostr¨® que el ¨®xido de cobalto con iones de litio intercalados produc¨ªa hasta cuatro voltios. ¡°Este fue un avance importante que conducir¨ªa a bater¨ªas mucho m¨¢s potentes¡±, narra la Real Academia.

Introduciendo mejoras en el trabajo de Goodenough, Akira Yoshino (Suita, 1948), de la empresa japonesa Asahi Kasei, cre¨® la primera bater¨ªa de iones de litio viable comercialmente. ¡°El resultado fue una bater¨ªa ligera y resistente que pod¨ªa cargarse cientos de veces antes de que su rendimiento se redujera. La ventaja de las bater¨ªas de iones de litio es que no se basan en reacciones qu¨ªmicas que descomponen los electrodos, sino en iones de litio que fluyen de un lado a otro entre el ¨¢nodo y el c¨¢todo¡±, detalla la instituci¨®n sueca. "Simplemente olfate¨¦ la direcci¨®n hacia la que se mov¨ªan las tendencias. Se podr¨ªa decir que tuve un buen olfato", ha bromeado Yoshino.

¡°Las bater¨ªas de iones de litio han revolucionado nuestras vidas desde que llegaron al mercado en 1991. Han sentado las bases de una sociedad inal¨¢mbrica, libre de combustibles f¨®siles, y son de gran beneficio para la humanidad¡±, aplaude el comunicado. El trabajo de Whittingham, Goodenough y Yoshino sirvi¨® para cambiar el comportamiento de la humanidad, desde la manera de comunicarse a la forma de trabajar, escuchar m¨²sica o transportarse.

Un a?o m¨¢s, todos los premios Nobel de ciencias han sido para hombres. Desde 1901, solo cinco mujeres han ganado el Nobel de Qu¨ªmica, el 2,7% de los 184 galardonados. Este a?o, sonaba en las quinielas la estadounidense Carolyn Bertozzi, de la Universidad de Stanford, por desarrollar t¨¦cnicas para visualizar procesos en el interior de las c¨¦lulas, una metodolog¨ªa conocida como qu¨ªmica bioortogonal que ha permitido entender mejor enfermedades como el c¨¢ncer.

"Las bater¨ªas 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 cient¨ªfica internacional Sigma Xi tambi¨¦n inclu¨ªan a Jennifer Doudna, investigadora de la Universidad de California, en Berkeley, y madre de la revolucionaria t¨¦cnica de edici¨®n gen¨¦tica CRISPR junto a la bioqu¨ªmica francesa Emmanuelle Charpentier, ahora en el Instituto Max Planck en Berl¨ªn. Ambas se apoyaron en los pioneros trabajos del microbi¨®logo espa?ol Francis Mojica, cuyo laboratorio en la Universidad de Alicante descubri¨® 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 f¨ªsico estadounidense John Goodenough, premiado efectivamente por sus trabajos con la bater¨ªa de litio, y su compatriota Stuart Schreiber, qu¨ªmico, tambi¨¦n figuraban en las quinielas de Sigma Xi. Schreiber, de la Universidad de Harvard, es una referencia en la qu¨ªmica mundial por sus trabajos para identificar dianas terap¨¦uticas: mecanismos moleculares modulables con otras peque?as mol¨¦culas para evitar enfermedades o sus s¨ªntomas.

Schreiber tambi¨¦n es responsable de una ingeniosa estrategia para desarrollar nuevos f¨¢rmacos: la s¨ªntesis orientada a la diversidad, que, a diferencia de la t¨¦cnica tradicional ¡ªbasada en la s¨ªntesis de compuestos qu¨ªmicos estructuralmente relacionados¡ª, genera una colecci¨®n de mol¨¦culas peque?as con alta diversidad, en busca de inesperadas interacciones con los sistemas biol¨®gicos. Gracias al equipo de Schreiber se han desarrollado nuevos f¨¢rmacos contra la leucemia, el mieloma m¨²ltiple y algunos tumores s¨®lidos, adem¨¢s de para evitar el rechazo de ¨®rganos trasplantados.

La empresa especializada Clarivate Analytics tambi¨¦n hab¨ªa publicado sus predicciones. El qu¨ªmico alem¨¢n Rolf Huisgen, de 99 a?os, figuraba como favorito por sus trabajos con las llamadas reacciones 1,3-dipolares, un m¨¦todo sint¨¦tico esencial en qu¨ªmica m¨¦dica, el desarrollo de nuevos f¨¢rmacos. El dan¨¦s Morten Meldal, de la Universidad de Copenhague, tambi¨¦n sonaba como ganador, por desarrollar una variante de la reacci¨®n de Huisgen. ¡°Estas reacciones son modulares, permitiendo combinaciones de unidades peque?as para crear una amplia variedad de nuevos y ¨²tiles compuestos qu¨ªmicos¡±, explicaba Clarivate Analytics en una nota.

Desde 1901, solo cinco mujeres han ganado el Nobel de Qu¨ªmica, el 2,7% de los 184 galardonados

La compa?¨ªa tambi¨¦n apostaba por Edwin Southern, un bioqu¨ªmico de la Universidad de Oxford que invent¨® una t¨¦cnica de laboratorio empleada para detectar una secuencia espec¨ªfica de ADN en una muestra de tejidos o de sangre. La herramienta ¡ªque lleva su nombre, Southern blot¡ª abri¨® una nueva era en el diagn¨®stico 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, aparec¨ªan como favoritos de Clarivate Analytics por desarrollar t¨¦cnicas que aceleraron la secuenciaci¨®n del genoma humano, cuyos primeros resultados aparecieron en 2001. Sin los tres cient¨ªficos, dice la compa?¨ªa autora de las predicciones, no tendr¨ªamos el mapa de nuestros genes.

La Sociedad Estadounidense de Qu¨ªmica tambi¨¦n hab¨ªa a?adido otros nombres a la quiniela. Uno de sus caballos ganadores era Barry Sharpless, el investigador que acu?¨® el concepto ¡°qu¨ªmica click¡± en 2001. Sharpless, del Instituto de Investigaci¨®n Scripps (EE UU), se refer¨ªa a una metodolog¨ªa de s¨ªntesis sencilla de estructuras complejas a partir de mol¨¦culas m¨¢s peque?as y f¨¢cilmente disponibles, a trav¨¦s de una serie de reacciones eficaces, a imitaci¨®n de la naturaleza. Las reacciones 1,3-dipolares descritas por Huisgen en 1960 cumplen esta filosof¨ªa. Valery Fokin, disc¨ªpulo de Sharpless e investigador de la Universidad del Sur de California, tambi¨¦n sonaba como favorito acompa?ando a su maestro.

Por ¨²ltimo, la Sociedad Estadounidense de Qu¨ªmica apuntaba a la estadounidense Edith Flanigen, veterana de la empresa Union Carbide y conocida por la s¨ªntesis de esmeraldas y de zeolitas, unas piedras porosas empleadas para refinar el petr¨®leo. El qu¨ªmico Omar Yaghi, de Berkeley, tambi¨¦n sonaba por sus trabajos con materiales porosos.