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

El Premio Nobel de Química del año 2000 recayó en Alan J. Heeger, Alan MacDiarmid y Hideki Shirakawa, por su labor en el descubrimiento de polímeros semiconductores y metálicos. El largo camino hasta desarrollar las aplicaciones prácticas de estos materiales está ahora en manos de investigadores como el químico Juan Casado Cordón, de la Universidad de Málaga. A sus 35 años ya ha recibido premios como el Young Scientist Award de la European Material Research Society en 1998, el Premio Esteban Pérez Bryan-Souviron en 2001 o el Premio Jóvenes Investigadores de la Real Sociedad Española de Química. Su último galardón ha sido el V Premio Andalucía de Investigación Tercer Milenio para Jóvenes Investigadores.

"Hoy podemos crear prácticamente cualquier compuesto derivado del carbono que se nos ocurra"

"Los polímeros semiconductores son idóneos para desarrollar dispositivos muy específicos de usar y tirar"

Cuando se le pregunta por su vocación, Juan Casado asegura que fue la curiosidad por explicar lo que ocurría a su alrededor la que le movió desde un principio a dedicarse a la ciencia. De la pared de su despacho cuelga un llamativo póster 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 qué no otras?", se pregunta. "En ese sentido, los dinosaurios marcan un máximo histórico en tamaño, y sin embargo se extinguieron". Los ciclos de la naturaleza, las formas de la vida, su existencia y su desaparición son temas omnipresentes en su vida, tanto profesional como personal.

Pregunta. ¿Qué papel juega la química orgánica en la ciencia actual?

Respuesta. La química orgánica nos permite sintetizar en el laboratorio nuevos materiales que imitan a los componentes de los organismos vivos. Es decir, hoy podemos crear prácticamente cualquier compuesto derivado del carbono que se nos ocurra. La gama de posibilidades es mucho mayor que si trabajamos sólo con elementos clásicos inorgánicos como el aluminio o el silicio.

P. Una de las líneas más prometedoras, en la que usted trabaja, son los polímeros semiconductores, también llamados metales sintéticos. ¿Qué ventajas ofrecen frente a los metales tradicionales?

R. Desde el punto de vista eléctrico, los materiales pueden clasificarse por su capacidad para conducir la electricidad en aislantes, semiconductores y conductores. El grupo de los semiconductores representa el grupo más importante de los materiales utilizados en electrónica. La ventaja fundamental de los semiconductores orgánicos es que ofrecen la posibilidad de diseñar materiales con propiedades a la carta. El lema podría ser: dime qué necesitas y yo puedo diseñar un compuesto que cumpla tus requisitos. Por otra parte, el sistema de producción de los semiconductores tradicionales como el silicio conlleva procesos químicos de producción altamente costosos, que exigen temperaturas elevadas. Los semiconductores orgánicos, sin embargo, se procesan a temperatura ambiente y su síntesis requiere procesos de ingeniería química relativamente simples. Estas dos ventajas son las que hacen que hoy día se propongan como una alternativa prometedora.

P. ¿Podríamos estar, entonces, ante los sucesores del silicio?

R. De momento, no. No podemos pensar aún en desarrollar un entorno totalmente plástico a nuestro alrededor. De hecho, desde el punto de vista técnico, es altamente improbable que los dispositivos electrónicos de uso diario estén constituidos por semiconductores orgánicos en el futuro, porque existe una limitación importante: su escasa durabilidad. Cualquier material orgánico, cuando se calienta y está en presencia de oxígeno, sufre en poco tiempo un proceso bien conocido, que es la combustión. Lo que sí es cierto es que estamos ante un conjunto de materiales idóneos para desarrollar dispositivos muy específicos de usar y tirar.

P. ¿Por ejemplo?

R. Podemos crear nuevos láseres para cirugía que no degraden tejidos y que sean muy selectivos. También es interesante fabricar placas solares orgánicas para la industria espacial.

P. Ahí entran en juego los oligotiofenos, un tipo de materiales con los que usted ha trabajado en los últimos años.

R. Entre otros los oligotiofenos se están utilizando para desarrollar bioemisores de luz o bombillas de plástico, pero también en la construcción de células solares que absorben luz. Las placas solares que se instalan en los satélites no están sometidas a estrés químico porque se sitúan fuera de la atmósfera, donde no hay oxígeno. En esos microambientes pueden ser tremendamente eficaces. Sin embargo, las placas solares usadas a ras de suelo están sometidas a un estrés químico importante: temperatura elevada, luz, lluvia, cambios de temperatura. Las células solares actuales se garantizan durante 25 años, y esa cifra sería imposible de superar con materiales orgánicos. Basta pensar que los mejores compuestos orgánicos están en nuestra piel y antes de 25 años 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 plásticos orgánicos, aunque sean efímeros, tienen algo que les falta a los metales: son biocompatibles. Esto es muy útil, por ejemplo, en nanomedicina. Y si somos capaces de desarrollar materiales biocompatibles que, además, conduzcan la electricidad estaremos aproximándonos a la creación de nervios. En definitiva, empezamos a mimetizar a la naturaleza.

P. Tengo entendido que los oligotiofenos también pueden almacenar información

R. Sí. Cambiando el estado químico y físico de los materiales podemos utilizarlos en sistemas de memorias magnéticas u ópticas para almacenamiento de información.

P. ¿De qué potenciales aplicaciones de futuro de los polímeros semiconductores le gustaría ser testigo?

R. Fundamentalmente destacaría dos: la reconstrucción de nervios animales con estructuras derivadas de polímeros conductores y la fabricación de nano-ordenadores con moléculas orgánicas.

P. ¿Algo así como computación orgánica?

R. Así es. En mi opinión, la evolución de la computación hasta ahora se ha centrado fundamentalmente en la ingeniería del dispositivo, en cómo reducir su tamaño. La química de materiales moleculares ofrece un nuevo punto de vista: además de mejorar el dispositivo podemos perfeccionar la ingeniería química de sus componentes. En otras palabras, somos capaces de modelar las moléculas. Y eso nos permitirá, entre otras cosas, ganar velocidad de procesamiento en los ordenadores.