La química supramolecular estudia las interacciones que no son covalentes, es decir, los vínculos entre moléculas y de éstas con su medio, el disolvente. “Nos interesa saber cómo se comportan y cómo podemos modular sus propiedades en función de lo que necesitamos”, explicó Martha Verónica Escárcega Bobadilla.
Es la profesora-investigadora más joven de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM y ganó la Beca L’Oréal-UNESCO-CONACYT-AMC para Mujeres en la Ciencia 2015 con un proyecto innovador de dicha disciplina de frontera, que aprovecha interacciones entre moléculas para diseñar nuevos materiales, fármacos y procesos de catálisis.
Esta área multidisciplinaria y aplicada tiende a ver a la química en conjunto, no separada por áreas. También propicia la relación con las ciencias de materiales, la biología, la medicina y la ingeniería.
“Nuestras aplicaciones pueden ser en nanomateriales, en catálisis supramolecular, diseño de fármacos y sensores; es un área amplia y emergente a nivel mundial”, dijo.
La química supramolecular parte de una molécula “anfitrión”, cuyas propiedades se regulan por medio de las interacciones con sus pares. Ese proceso ocurre mediante otra “huésped” que regula al anfitrión y así podemos traducirlo a una aplicación de catálisis, pero con una regulación más fina, detalló.
El proceso permite diseñar al anfitrión, basándose en modelos de la naturaleza. “Seguimos modelos naturales, hacemos una versión sintética en el laboratorio y usamos transformaciones químicas para modificar la funcionalidad de las moléculas”, resumió.
“Elaboramos distintas moléculas. La geometría o nano-arquitectura que adopten dependerá de sus grupos funcionales. A partir de ahí, hacemos varios modelos en la nanoescala. Esta área es un puente entre la química molecular y la nanociencia”.
Los estudios parten de lo experimental y se diseñan en el laboratorio. Al encontrar la estructura supramolecular se recurre a la química teórica para conocer las interacciones y qué las regula. Después, los modelos de computadora ayudan a ver lo que sucede.
En los modelos más robustos de la naturaleza, como la catálisis, un sistema “anfitrión-huésped” puede ser a la vez un anfitrión dentro de otro sistema de mayor tamaño. Este proceso se llama autoensamblaje.
“Creamos los bloques constructores o moléculas, como en un juego de Lego. Para diseñarlos hacemos estudios a nanoescala y de microscopía electrónica. Con estos bloques, dependiendo de lo que obtengamos, veremos las diferentes aplicaciones”, remarcó.
El proyecto con el que ganó la Beca L’Oréal-UNESCO-CONACYT-AMC se refiere a moléculas altamente regulables llamadas fosfinas, muy flexibles, que funcionan como anfitrionas.
“Con ellas, haremos catálisis supramolecular, un área novedosa para lograr catálisismás eficientes y obtener materiales, fármacos y cosméticos de alto valor agregado, con una selectividad particular”.
Al referirse al galardón dijo: “significa mucho como universitaria y como mujer, en especial por haber regresado de Europa a México y a la UNAM. El financiamiento que me da es una forma de valorar la investigación que se hace en el país”.
Posgrado en Europa
Escárcegacursó la licenciatura en Química en la FQ, la maestría en Catálisis y el doctorado en Ciencia y Tecnología Química en la Universitat Rovira i Virgili, en Tarragona, España; y otro doctorado en Química Molecular en la Université de Toulouse III, en Francia.
“No dudé en regresar a México. Hubo un concurso en la UNAM y apliqué en un programa de jóvenes académicos. Fui aceptada y desde noviembre de 2014 tengo contrato en la Facultad de Química”, señaló.
De su periplo por Europa, recordó que como alumna de posgrado enfrentó una alta exigencia, que afrontó gracias a la sólida formación académica adquirida en México.
“En la maestría me encontraba a muy buen nivel, no tuve ningún problema académico en Europa. Eso te hace revalorar a tu universidad y a tu país. Cuando estás fuera ves a México de otra manera, notas que hay muchas oportunidades y que se puede emprender”, añadió.
Escárcega decidió ser investigadora cuando cursaba el bachillerato en la Escuela Nacional Preparatoria plantel 6, Antonio Caso.“Hice una estancia de Jóvenes hacia la Investigación en el Instituto de Química y supe lo que quería. Afortunadamente todo se ha dado de manera positiva. La UNAM brinda muchas oportunidades para el desarrollo de sus alumnos”, concluyó.