"Las células solares orgánicas se podrían adosar en un móvil o incluso en el cuerpo"

Cuando la Real Academia Sueca de las Ciencias anunció que el estadounidense Robert H. Grubbs era uno de los tres premiados con el Nobel de Química de 2005, Tomás Torres se dijo a sí mismo: "Lo sabía". Este catedrático, de 54 años, que dirige el departamento de Química Orgánica de la Universidad Autónoma de Madrid, esperaba la noticia desde hacía tiempo; no en vano ha tenido la oportunidad de colaborar con el científico de California en el desarrollo de nuevos polímeros para la fabricación de células solares orgánicas. Unas células solares tan flexibles, ligeras y baratas, que podrían instalarse incluso en el cuerpo humano. Defensor de la química verde, este investigador madrileño prepara también moléculas y polímeros sintéticos para otras áreas de la nanotecnología, como la óptica no lineal o los limitadores ópticos. Ha sido premiado en 2005 por la Real Sociedad Española de Química.

"La capacidad del químico orgánico de crear nuevas moléculas y materiales es también arte"

"¿Por qué querrían sacar los fabricantes coches que no se rompen si el mayor negocio es repararlos?"

Pregunta. ¿En qué consiste su colaboración con Grubbs?

Respuesta. Grubbs ha desarrollado la metátesis de olefinas, que es una herramienta que permite preparar de una manera sencilla nuevas moléculas y polímeros sintéticos. Nosotros contactamos con él hace tres años para que nos ayudase a desarrollar un polímero a partir de unidades de ftalocianinas y fullerenos con una propiedad concreta: Que al ser excitado por la luz generase una corriente eléctrica, es decir, el principio de una célula fotovoltaica. Mandamos a un colaborador a Estados Unidos para que trabajase con él durante tres meses y luego aplicamos nuevos catalizadores de metátesis para crear varios polímeros, con los que se pueden fabricar células solares orgánicas, que están siendo estudiados en estos momentos en otros laboratorios.

P. ¿En qué se diferencian estas células solares orgánicas de las convencionales?

R. Las células fotovoltaicas al uso tienen una base inorgánica de silicio y, si bien alcanzan rendimientos del 25% de luz transformada en energía, resultan muy caras. Las células solares orgánicas muestran rendimientos bajos, en orno al 5%, pero cuentan con una serie de particularidades muy interesantes: Son flexibles, ligeras y baratas. Se podrían llevar adosadas en cualquier sitio, como en un ordenador, en un móvil o incluso en el propio cuerpo humano. Se podría incluso procesar las células en grandes planchas de un espesor similar al papel para cortarlas después al tamaño y la forma que se quiera.

P. ¿Por qué es tan importante el método de Grubbs?

R. La metátesis de olefinas simplifica el proceso para la creación de moléculas y polímeros sintéticos y reduce los residuos generados. Tiene múltiples usos en la preparación de nuevos materiales, fármacos, aditivos alimentarios...

P. ¿Cómo se crea una molécula o un polímero nuevo?

R. Se trata de organizar átomos y moléculas para crear un sistema con una propiedad concreta. Los químicos orgánicos podemos preparar ladrillos moleculares de distinta forma y encajarlos unos con otros, como si fuese un lego. Imaginemos un secador de pelo y desarmémoslo. Encontraremos una resistencia, muelles, cables, plástico... Uno por uno estos componentes no hacen nada, pero todos ellos juntos son capaces de suministrar aire caliente.

P. ¿Qué experimenta un químico al crear algo así?

R. La capacidad del químico orgánico de crear nuevas moléculas y materiales es también arte. La Química Orgánica es preciosa, pues no sólo ideas cosas que son realmente artísticas, sino que también las construyes materialmente, uniendo átomos y moléculas.

P. ¿Cuál es el principal reto del químico orgánico especializado en materiales?

R. Hasta ahora la tecnología se ha basado en mejorar los mecanismos electrónicos construyendo dispositivos cada vez más pequeños. Es lo que se denomina aproximación Top-down, reducir el tamaño desde arriba a abajo. Sin embargo, llegará un momento, por ejemplo, en el que los circuitos eléctricos no puedan dividirse más. La miniaturización tiene un límite, el reto es construir dispositivos desde abajo con ladrillos moleculares. Esta es la nueva estrategia, Bottom-up, utilizar directamente los elementos más sencillos, átomos y moléculas, de un tamaño 100.000 veces más pequeño que el diámetro de un cabello humano, para conseguir circuitos, cables moleculares... Los físicos están hoy construyendo estructuras y moviendo átomos para lograr cosas muy interesantes. Pero no es nada comparado con lo que harían con la variedad de ladrillos que les puede proporcionar un químico sintético.

P. La creación de moléculas y polímeros nuevos también tiene sus riesgos. Usted es un defensor de la química verde. ¿No es así?

R. Me gusta más el término de química sostenible que el de química verde. La química tiene muy mala fama, pero en realidad lo es todo... Si desapareciese ahora mismo todo lo que son polímeros sería espantoso. O si desapareciesen los fármacos, que son todo química. Ahora bien, la utilización indiscriminada de éstos sin ningún control también ha ocasionado graves inconvenientes. Un polímero determinado puede desprender monómeros pequeños con el paso del tiempo y éstos ser respirados por las personas. O al revés, una bolsa hecha con un polímero muy fuerte puede resultar después muy complicada de destruir y contaminar ríos y mares. La química sostenible aprovecha las ventajas de la química para hacerla más respetuosa con el medio ambiente.

P. ¿Cuál es la clave para que la química sea sostenible?

R. No es sólo un problema de química. Hay que desarrollar procesos químicos que además de limpios, sean baratos. Si al empresario le resulta muy caro, no lo va a utilizar.

P. ¿Qué pueden cambiar los nuevos polímeros y moléculas?

R. Si ahora mismo se consiguiese sacar al mercado todo lo que ya está hecho e investigado, la situación sería inconcebible. No ocurre por cuestión de tiempo, dinero e interés. Por qué querrían sacar los fabricantes coches que no se rompen, si el mayor negocio es repararlos.

P. ¿Cómo se imagina entonces el futuro?

R. La verdadera revolución es la nanociencia y la nanotecnología. Lo que no significa que sea la panacea, sino diferente de todo lo que conocemos. Aunque en las últimas décadas los ordenadores se han transformado por completo, el concepto es casi el mismo que al principio: distintas pistas, en cada una de las cuales pasa un electrón para dar una orden. Pensemos ahora en un verdadero cambio de concepto: Una única pista, una autopista, en la que la información es llevada por fotones que podrían desplazarse a la vez en un mismo sentido, pero también en dirección opuesta, sin verse entre ellos. Esto sí que representa un cambio de concepto, la fotónica.