Jean-Pierre Sauvage.
ANNA BOLUDA. La Reial Acadèmica de les Ciències de Suècia ha concedit el Premi Nobel de Química 2016 a tres dels màxims artífexs de les màquines moleculars: Jean Pierre Sauvage, de la Université d’Estrasbourg (França), James Fraser Stoddart, de la Northwestern University (EUA) i Bernard L. Feringa, de la Groningen Rijksuniversiteit (Holanda). El primer d’aquests tres investigadors és un vell conegut de la Universitat de València, ja que ha estat convidat diverses vegades per l’Institut de Ciència Molecular (ICMol) i va participar com un dels ponents més destacats, l’any 2012, en la 40 Conferència Internacional de Química de Coordinació (ICCC40), organitzada pel Parc Científic de la Universitat de València (trobareu un vídeo al final de la notícia).
A més, Pablo Gaviña, professor titular de Química Orgànica, va treballar amb Jean-Pierre Sauvage a la Université d’Estrasbourg, durant una estada postdoctoral, entre 1995 i 1997. “El vaig conéixer en un congrés i em va agradar molt la física que feia: ja es dedicava a la química supramolecular i em va semblar apassionant. Vaig contactar amb ell, vaig demanar la beca postdoctoral i vaig poder treballar amb el seu equip durant dos anys”, explica.
Química imaginativa
“Jean-Pierre Sauvage és un investigador molt creatiu, molt imaginatiu, i també molt somniador. De vegades entrava en el seu despatx i li preguntava què feia i et deia que estava somniant”, afirma Pablo Gaviña. “La química supramolecular permet justament això, imaginar noves estructures, nous nucs, catenans, rotaxans, que es poden moure. Pots dibuixar sobre el paper estructures que no s’han fet mai per a després construir-les. És un camp molt imaginatiu”.
Les màquines moleculars són una sèrie de molècules entrellaçades mecànicament, però pràcticament independents, que poden dur a terme un moviment a partir d’un estímul extern. “Qui realment ha creat una màquina molecular com a tal és Bernard L. Feringa, que ha aconseguit el moviment en una sola direcció i continu”, diu Pablo Gaviña. “Però les bases per arribar fins ací, per aconseguir una màquina molecular que faça moviments en resposta a un estímul extern (que pot ser elèctric, o en forma de llum, o un estímul químic), les van començar a posar Jean-Pierre Sauvage i James Fraser Stoddart”.
Pablo Gaviña, professor titular de Química Orgànica. Foto: Miguel Lorenzo
Jean-Pierre Sauvage, l’any 1983, va fer el primer pas, en crear un catenan –que vindria a ser dos anells entrellaçats que es poden moure l’un respecte a l’altre. D’això es va evolucionar als rotaxans, on els anells es poden moure en diverses posicions, incloent-hi la rotació. Les màquines moleculars més evolucionades són ja equiparables a un motor, amb un moviment continu.
Aplicacions inimaginables
“La pregunta del milió és quines aplicacions pot tindre tot això”, indica Pablo Gaviña. “En principi ha estat un repte apassionant per a la química més prompte teòrica: aconseguir fer una molècula complexa les parts de la qual es puguen moure, i amb moviments de gran amplitud, no només rotacions, i ser capaços de controlar aquests moviments. I després ja s’ha començat a pensar en les aplicacions”. A hores d’ara moltes d’elles encara es troben lluny, “però arribaran”, i ja se’n poden citar unes quantes: la construcció de sistemes o components d’electrònica molecular, sistemes interruptors d’escala nanomètrica (estem parlant d’estructures més xicotetes que una cèl·lula, fins i tot menors que un virus), sistemes que puguen aplicar-se a la computació o fins i tot aplicacions que es puguen incorporar a sistemes biològics, com ara per alliberar un fàrmac a partir d’un senyal, per exemple. “La clau està en com connectar les xicotetes màquines moleculars amb el món macroscòpic, per això s’estudia la manera de fixar-les en superfícies o en nous materials que permeten connectar els moviments a nivell molecular amb un sistema macroscòpic, que done un senyal amplificat. Jo crec que ara mateix som incapaços de preveure totes les aplicacions que es poden derivar de les màquines moleculars”, diu Gaviña.
De fet, s’ha comparat el desenvolupament actual dels motors moleculars amb el dels primers motors elèctrics de la dècada del 1830, quan era impossible preveure la infinitat d’aplicacions que es farien posteriorment.
Pablo Gaviña amb Jean-Pierre Sauvage.
Premi inesperat
El mateix Jean-Pierre Sauvage ha explicat en algunes entrevistes que quan va rebre la trucada de la Reial Acadèmica de les Ciències de Suècia es va pensar que es tractava d’una broma telefònica. “Això indica que no s’ho devia esperar”, reflexiona Pablo Gaviña. “De fet, per a molts va ser una sorpresa, perquè la Université d’Estrasbourg ja tenia altres Nobel de Química, incloent-hi el qui havia estat director de tesi del mateix Sauvage, Jean-Marie Lehn. Jo crec que per això mateix ell no s’ho esperava”.
A més, destaca qui va ser el seu deixeble, “Jean-Pierre Sauvage és una persona molt propera, la gent que el coneix l’acaba estimant segur. I és molt humil, gens egòlatra, amb un tracte molt agradable. Jo em vaig alegrar moltíssim amb la concessió del premi i immediatament em vaig posar en contacte amb ell i amb el seu equip de recerca per a felicitar-los”.
Actualment Pablo Gaviña no es dedica a la investigació de màquines moleculars, però a la Universitat de València hi ha altres investigadors que sí que treballen en aquest camp.
Vídeo
Vídeo de la 40 Conferència Internacional de Química de Coordinació (ICCC40), organitzada per la Universitat de València i en què va participar l’ara Premi Nobel de Química Jean-Pierre Sauvage (ell apareix en el 2:32):
