Si alguna vez, durante su infancia, se quedó prendado de una caja de piezas LEGO, probablemente intentó construir castillos, naves espaciales o refugios para sus figuras de acción. Pues bien, resulta que en el Instituto de Investigaciones en Materiales de la UNAM los científicos no solo juegan con piezas de construcción sino que están salvando vidas con ellas. Solo que en lugar de plástico utilizan átomos; y en lugar de un cuarto de juegos usan la escala nanométrica.
Bienvenidos al fascinante mundo de las redes metal-orgánicas, o MOF (por sus siglas en inglés), el arte de construir “esponjas” de cristal.
¿Qué es un MOF? Imagínelo como un andamio infinito, una estructura tridimensional que combina nodos metálicos con moléculas que sirven como conectores. El resultado es, a falta de una definición más poética, una “esponja cristalina”.
No crea que son esponjas de cocina. Si usted tomara un solo gramo de este material y lograra desplegar toda su superficie interna, cubriría por completo un campo de fútbol. Sí, leyó bien. Es una arquitectura que parece desafiar las leyes de la geometría, llena de poros invisibles al ojo humano donde, como bien explica el doctor Argel Ibarra, investigador de la UNAM, ocurre lo que a ojos profanos parecería magia, pero es ciencia pura.
El centinela invisible
Ahora, ¿por qué deberíamos interesarnos en estas jaulas moleculares? La respuesta es vital y, a veces, aterradora. El mundo está lleno de gases invisibles y letales: el dióxido de azufre (SO2) que exhala nuestro querido volcán Popocatépetl o el sulfuro de hidrógeno (H2S) que acecha en refinerías industriales, por ejemplo.
Hace un par de años un accidente trágico en Texas nos recordó que cuando el aire se vuelve veneno cada segundo cuenta. Aquí es donde los MOF dejan de ser un experimento curioso y se convierten en guardianes. Debido a que podemos diseñar el tamaño de sus poros “a la medida”, los investigadores pueden crear filtros que atrapen específicamente estas moléculas tóxicas. Imagínelo como una cerradura que solo acepta una llave letal; cuando la molécula entra, el material reacciona, cambiando su color o su conductividad eléctrica. Es, en esencia, una alarma química que nos grita “¡evacúe!” antes de que nuestros pulmones se enteren del peligro.
El trabajo del grupo de investigación de la UNAM, que comenzó hace más de una década con la idea de mitigar el cambio climático capturando CO2, ha evolucionado hacia la detección de riesgos inminentes. Pero la versatilidad de los MOF no tiene techo: son catalizadores que transforman moléculas dañinas en sustancias útiles y, en un futuro cercano, podrían ser los carteros perfectos para llevar medicamentos a lugares precisos del cuerpo humano.
Este campo, que fue galardonado con el Premio Nobel de Química 2025 para sus pioneros Kitagawa, Yaghi y Robson, no es solo un panteón de nombres ilustres: es un esfuerzo colectivo donde la UNAMbrilla. El doctor Ibarra lo tiene claro: “Lo más importante que hacemos no son los artículos sino las personas que formamos”. Por ello han impulsado iniciativas como la First International Conference: Empower Women in MOF and Beyond, porque la ciencia solo es verdaderamente robusta cuando es diversa.
¿Qué sigue? La Inteligencia Artificial (IA) se suma a la partida de construcción. En lugar de probar al azar qué combinaciones de metal funcionan mejor los algoritmos actúan como un consultor de diseño que nos dice exactamente qué piezas usar antes de encender el horno de síntesis.
Desde convertir el CO2 en productos útiles hasta liberar medicamentos de forma controlada en el cuerpo humano, las redes metal-orgánicas son la prueba de que a veces lo más importante no es la materia sino el espacio que queda entre ella. La UNAM sigue ahí, en esa frontera de lo invisible, diseñando jaulas para lo peligroso y construyendo, pieza a pieza, un futuro un poco más seguro para todos.
Otras “vidas” de los MOF
Más allá de detectar gases letales funcionan además como un “taxi molecular” que entrega medicamentos directamente en tumores mediante una liberación controlada por pH o temperatura.
Son capaces de cosechar agua potable directamente del aire del desierto, incluso en condiciones de humedad extrema inferior a 20 por ciento.
Permiten el almacenamiento seguro de hidrógeno y metano a bajas presiones, facilitando el uso de energías limpias en vehículos.
Actúan como microrreactores químicos que transforman el CO2 atrapado en combustibles útiles o plásticos industriales.
Operan como filtros de alta precisión para purificar alimentos y agua, eliminando desde pesticidas hasta sabores amargos con rigor quirúrgico.