Los diseños y síntesis de máquinas moleculares del Grupo de de Fotoquímica del Departamento de Química de la UR han sido citados, en varios artículos publicados en revistas científicas internacionales, por los Premios Nobel de Química Ben Feringa (2016) y Jean-Marie Lehn (1987).
Ben Feringa recoge el Premio Nobel de Química 2016, junto a Jean-Pierre Sauvage y Frase Stoddart, el sábado 10 de diciembre en Estocolmo «por el diseño y la síntesis de máquinas moleculares».
El Grupo de Investigación de Fotoquímica trabaja en el mismo, motivo por el cual Ben Feringa citó en 2015 en Angewandte Chemie a los investigadores de la UR.
El Premio Nobel de Química 2016 hacía mención a la propuesta de los investigadores de la UR de usar luz para accionar las máquinas de forma indirecta. Otras moléculas reciben la energía de la luz y se la transfieren en un segundo paso a las máquinas que, de esta manera, sí, se mueven.
Este camino indirecto tiene alguna ventaja práctica que puede ser relevante en algunas ocasiones: permite usar luz menos energética que dañe menos el entorno en el que se encuentren las máquinas (especialmente, medios biológicos).
Jean-Marie Lehn ganó el Premio Nobel de Química en 1987 por sus avances en química supramolecular y citó en un artículo publicado en 2015 en la misma revista el uso de una reacción química estudiada con detalle diez años antes por el Grupo de Investigación de Fotoquímica de la UR a través de varios artículos.
Aunque había ejemplos aislados de esta reacción desde unos años antes, los investigadores de la UR la habían estudiado a fondo y le dieron un uso práctico. Diez años después, Lehn la usó para generar sus propias moléculas y entender sus propios resultados.
Las máquinas moleculares permiten controlar multitud de procesos a escala nanométrica. Su funcionamiento es el equivalente a una máquina «normal» (como el motor de un coche o un secador de pelo) ya que convierten energía (gasolina, electricidad) en un trabajo (movimiento del coche, corriente de aire caliente).
La diferencia en el caso de las máquinas moleculares es su tamaño, permite controlar procesos a escala muy pequeña. Esto tiene dos ventajas principales: por un lado, permite actuar sobre procesos que actúan a esa pequeña escala (células en sistemas biológicos, propiedades en materiales); y, por otro lado, permite reducir mucho el tamaño de los componentes generando dispositivos cada vez más pequeños (relevante, por ejemplo, en construcción de ordenadores, o teléfonos móviles más pequeños y ligeros).
El Grupo de Fotoquímica de la UR trabaja en el control de propiedades de por acción de estas máquinas moleculares, con especial atención a las propiedades biológicas. Por ejemplo, ha creado compuestos que tienen actividad antibiótica controlable por luz.
Por lo tanto, es posible hacer que un compuesto sea más o menos activo frente a las bacterias cuando nosotros lo decidamos (accionando o no un estímulo de luz visible). Esto permite ser muy selectivo en el uso de estos antibióticos minimizando los efectos secundarios, porque sólo actuarían cuando y donde nosotros queramos.
Otro proyecto implica controlar las propiedades anti-cancerígenas de una serie de compuesto con la misma idea: ser muy selectivos en el lugar y momento de su activación para incrementar su acción localizada.
Distintos grupos de investigación trabajan en el transporte controlado y la liberación de fármacos (los medicamentos se llevan directamente a su punto de acción y se liberan allí); la transformación y almacenamiento de energía (captar y usar energía solar, convertir energía de la luz en movimientos mecánicos); la preparación de pequeños dispositivos para el transporte de carga (ascensores moleculares); y la generación de músculos artificiales y la preparación de máquinas autónomas autopropulsadas (como nanocoches).
