Sacar el máximo partido a los minúsculos mandalas de metal
Este logro puede impulsar nuevos descubrimientos y avances en campos como la catálisis, la medicina y otros.
Investigadores de la Universidad de Viena han creado un atlas de especiación que ahora se publica en Science Advances para desvelar el comportamiento y la estabilidad de los compuestos metálicos complejos que se encuentran en soluciones acuosas, denominados "POM". Este logro tiene el potencial de impulsar nuevos descubrimientos y avances en campos como la catálisis, la medicina y otros.
El "atlas de especiación" permite a los investigadores determinar con precisión la estructura y el comportamiento esperados de los POM comunes para cualquier condición química.
Annette Rompel
Los átomos metálicos pueden formar diminutas estructuras tridimensionales con el oxígeno, intrincados entramados que no se parecen a los mandalas de alambre y que se denominan "polioxometalatos" o "POM". Estos POM son útiles para controlar las reacciones químicas en química, biología o ciencia de los materiales, pero también son relevantes para comprender los procesos naturales en estos campos. Sin embargo, al igual que los mandalas de alambre, su estructura es muy variable y depende de cambios minúsculos en su entorno, por lo que a los investigadores les resulta muy difícil predecir su estructura y, por tanto, su función para diversas aplicaciones, desde la medicina a la remediación medioambiental.
Nadiia Gumerova y Annette Rompel, de la Facultad de Química de la Universidad de Viena, han desarrollado el llamado "atlas de especiación", una hoja de trucos que permite a los investigadores determinar con precisión la estructura y el comportamiento esperados de diez POM de uso común para cualquier condición química dada. Más concretamente, este atlas es una base de datos que incluye un modelo predictivo que puede ampliarse a otros POM distintos de los diez seleccionados, que arrojará distribuciones de especies de POM, estabilidad y actividad catalítica teniendo en cuenta los factores pH, temperatura, tiempo de incubación, soluciones tampón, agentes reductores o quelantes y fuerza iónica.
Para apoyar la investigación futura, Gumerova y Rompel también han desarrollado una "hoja de ruta" para otros científicos que realicen experimentos con sus propios POM: Seleccionando variantes estables de POM, enumerando los parámetros del sistema de aplicación y realizando a continuación los llamados "estudios de especiación de POM" -experimentos que revelan el cambio de la estructura del POM bajo un cambio de condiciones-, los investigadores pueden asegurarse de que están obteniendo los resultados más precisos y hacer el mejor uso de los POM en su trabajo.
"El atlas de especiación de los POM representa un avance significativo en nuestra comprensión de estos complejos compuestos metálicos. Su conocimiento puede impulsar nuevos descubrimientos y avances en catálisis, biología, medicina y otros campos", afirma Annette Rompel.
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