Primer capítulo de la serie de reportajes sobre nuestros grupos de investigación

Para saber más sobre el IU CINQUIMA hay que conocer a los grupos e investigadores que lo conforman. El primer invitado es ‘Cristales Líquidos y Nuevos Materiales’, grupo que se creó con el objetivo de desarrollar cristales líquidos con nuevas propiedades basados en complejos metálicos.

Silverio Coco, coordinador del grupo, en su despacho en Ciencias

“En la segunda mitad del siglo pasado hubo un gran desarrollo de los cristales líquidos debido a sus aplicaciones tecnológicas, como las conocidas pantallas LCD. Hasta 1980, la mayor parte de ellos eran materiales de naturaleza orgánica. Sin embargo, la incorporación de centros metálicos en estos sistemas ofrecía la posibilidad de obtener cristales líquidos con nuevas propiedades, lo cual planteaba algunos retos: ¿podríamos conseguir cristales líquidos basados en complejos metálicos?, ¿seríamos capaces de modular sus propiedades a través del metal?, ¿y preparar estos materiales con estructuras totalmente diferentes a las que consideramos clásicas?”, explica Silverio Coco, coordinador del grupo y catedrático de Química Inorgánica en la UVa.

“Fue entonces cuando un grupo de investigadores, entre los que se encontraba Pablo Espinet, fundador del IU CINQUIMA, impulsaron el estudio de estos materiales y denominaron a estos cristales líquidos basados en complejos metálicos como ‘metalomesogenos’. Ese fue el germen del desarrollo de estos materiales. Nosotros participamos en el origen de esta investigación a nivel nacional e internacional. En esta línea se crea nuestro grupo, participando en puntos clave de esta temática”.

La importancia de la investigación académica

Las fases de conocimiento, funcionamiento y propiedades de, en este caso, los cristales líquidos, se produce en los laboratorios de química. Pero los focos, en muchas ocasiones, siempre se ponen en la fase final, en el desarrollo de los dispositivos.

Utilizando la balanza en el laboratorio del CLiNuMat

“Nuestro grupo es pionero en el desarrollo de cristales líquidos ferroeléctricos, basados en complejos metálicos, y también en la descripción de metalomesógenos con comportamiento luminiscente en la mesofase. También hemos contribuido de forma muy significativa en el estudio sistemático de relaciones estructura/propiedades para conocer qué reglas son las que rigen estos sistemas, y preparar materiales ‘a la carta’, podríamos decir”, explica.

“Esto es importante, porque la gente que está alejada del mundo académico, cuando uno habla de propiedades, siempre piensa en el ámbito ingenieril. Esa es la última parte, la de desarrollar un dispositivo. Pero el control de esas propiedades se hace anteriormente en el laboratorio y es un control químico”.

La investigación, un ser vivo

Lo común en cualquier investigación, independientemente del área, es que vaya evolucionando y ramificándose. Podríamos decir que es un ser vivo que se adapta y toma diferentes formas. “El trabajo de investigación va evolucionando. En nuestro caso, no solo nos centramos en el control de la estructura de los cristales líquidos, sino que también trabajamos en la parte de las propiedades: propiedades ópticas, magnéticas o electrónicas. Respecto a estas últimas, hay unos cristales líquidos en forma de disco. Estos son capaces de apilarse los unos con los otros y formar columnas.

Cuaderno de uno de los investigadores en el laboratorio

Estas columnas pueden presentar propiedades totalmente diferentes a las que podrían presentar las moléculas de forma individual. ¿No es curioso? Dependiendo de cómo se asocian unas moléculas con las vecinas, modulan las propiedades”, explica Coco.

“A lo largo de estas columnas se puede producir conducción eléctrica. Y además, sus estructuras están constituidas por una parte aromática central, con cadenas hidrocarbonadas en la periferia. Es como un cable molecular con su propio revestimiento. La peculiaridad es que está en estado fluido. Desde el punto de vista académico son muy interesantes y de gran interés para el desarrollo de materiales optoelectrónicos”.

Más recientemente, el grupo ha iniciado una interesante línea de trabajo sobre la obtención de polímeros de elevada porosidad con dos objetivos principales. Por un lado, para su uso en captura de CO2 y separación de gases. Y por otro lado, para soportar catalizadores organometálicos en el interior o confinar nanopartículas metálicas en los poros, con el objetivo último de controlar la selectividad del proceso catalítico con el tamaño de poro del sistema.

La necesidad de las relaciones entre grupos

En la actualidad, las investigaciones abordan aspectos distintos a los que el investigador es especialista. Por eso colaborar con otros grupos es fundamental. “La investigación moderna tiene aspectos multidisciplinares. No puedes ser especialista en todo. Necesitas completar tu trabajo con el de otros especialistas. La forma de hacer esto es trabajar con otros grupos, buscar sinergias”.

“En el caso que te comentaba, el de las columnas con conducción eléctrica, hemos preparado este tipo de materiales y hemos conseguidos semiconductores. Este trabajo lo hacemos en colaboración con un grupo italiano. Los semiconductores en estado fluido cuentan con movilidades de carga muy altas. También estamos interesados en analizar propiedades magnéticas. ¿Cómo se podría llevar a cabo? Todos estos materiales hay que caracterizarlos estructuralmente, y por ello tenemos una colaboración desde hace años con un grupo de Estrasburgo. De la misma manera, en la línea de polímeros porosos tenemos varias colaboraciones entre las que destaca la del Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros del CSIC”.

La investigación, un camino largo pero reconfortante

Cristina Viyuela trabajando en la campana

¿Cuál es la cualidad necesaria para poder sacar adelante una investigación? No solo es una, sino varias. “Personalmente creo que para ser investigador debes tener curiosidad científica. Esto significa que cuando ves algo quieras saber cómo funciona. A parte de esto, hay que tener claro que es un trabajo constante, en el que hay que trabajar mucho y emplear tiempo y esfuerzo. No puedes desanimarte fácilmente. Es importante hacer análisis racionales y no dejarse llevar por sentimiento. Después, la infraestructura es vital porque sin ella estás muy limitado”, reconoce.

¿Y cómo se consigue manejar la frustración cuando las cosas no salen como uno quiere? Ahí es muy importante la figura de los tutores, sobre todo para los más jóvenes. “Normalmente cuando entras en el laboratorio por primera vez, lo haces con una idea diferente a lo que luego te encuentras. En Cristales Líquidos y Nuevos Materiales, además de los investigadores permanentes, trabajan desde estudiantes de grado hasta investigadores posdoctorales. En ese sentido, la relación con los tutores es muy estrecha. Estamos continuamente en contacto y discutimos los resultados. Así los investigadores más jóvenes adquieren una metodología de análisis de los resultados y la aplican para continuar desarrollando el trabajo. Ser capaz de ver lo que está ocurriendo te aporta conocimiento. Si no eres capaz de encontrar un resultado positivo, debes aprender de ello, porque si has alcanzado hipótesis razonables no debes sentir frustración”.

La mejor formación, a través de la investigación

Los integrantes del grupo CLiNuMat en la entrada del instituto

El trabajo de investigación te permite desarrollar una gran cantidad de cualidades tanto a nivel laboral como profesional. Y eso, según Silverio Coco, no es tan fácil de conseguir. “Todos los jóvenes, en la medida de lo posible, -y si quieren tener una formación de buen nivel-, deberían investigar durante un periodo de tiempo. Siempre pongo el mismo ejemplo. A una antigua doctoranda mía, le preguntaron en una entrevista para conseguir trabajo que por qué había echado el currículum, si trabajar en el laboratorio con cristales líquidos no tenía nada que ver con lo que hacían en aquella empresa. Ella respondió: ‘Durante mi tesis doctoral, lo que realmente he aprendido es a resolver problemas químicos, y eso es lo que necesitan aquí’. Allí sigue, trabajando para esa fábrica en Suiza”, finaliza.

¿Quieres conocerlos más?

Ahora que ya sabes la historia del grupo, es el momento de poner cara a alguno de los investigadores que trabajan en el grupo CLiNuMat. Hemos hecho unas preguntas a Sandra Rico, Cristina Viyuela, María Barcenilla, Andrea Fonseca, Naomi Sandoval y a Manuel Gómez para conocerlos mejor. ¡No tiene desperdicio!