La investigadora de Guadalajara Celia Bastillo Blas, que trabaja en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), acaba de conseguir una prestigiosa y competitiva ayuda del Consejo Europeo de Investigación (ERC, por sus siglas en inglés) para investigadores jóvenes emergentes, las conocidas como ERC Starting Grants. El objetivo de su proyecto, que tiene una financiación de 1,5 millones de euros y un periodo de ejecución de cinco años, es entender el funcionamiento interno de un tipo concreto de material híbrido, lo que le permitirá diseñar una nueva generación de vidrios a la carta con usos que pueden ir del bloqueo de radiación ultravioleta a la captura de gases.
“Mi objetivo es entender qué hace que ciertos materiales híbridos, como los MOFs, puedan fundir y transformarse en una nueva clase de vidrio, conocido como vidrio híbrido”. La científica de origen guadalajareño explica que los materiales híbridos son aquellos compuestos por dos partes: una orgánica (basados en carbono) y una inorgánica (que contiene iones metálicos). Es el caso de las redes metal-orgánicas conocidas como MOFs que menciona: unos materiales cristalinos –es decir, con estructura ordenada– y porosos creados a partir de átomos metálicos y moléculas orgánicas.
Se trata de unos materiales muy nuevos. Tanto, que sus desarrolladores principales, Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi, han ganado el Premio Nobel de Química en el 2025. “Son una de las familias de materiales más fascinantes desarrolladas en las últimas décadas dentro de la química de materiales”, continúa la investigadora, que señala que, dada la novedad de esta clase de estructuras, muchos de sus procedimientos internos aún no se comprenden.
“Actualmente estos vidrios híbridos se están descubriendo por prueba y error”, dice Castillo-Blas. Por ello, su trabajo parte del convencimiento de que si consigue entender qué determina que unos materiales puedan fundir y formar vidrio y otros no, “podremos diseñar este tipo de materiales de manera mucho más eficiente y con características deseadas para diferentes aplicaciones”.
Comprender para crear
La investigación de Castillo-Blas se enmarca dentro de lo que se conoce como ciencia básica o fundamental: aquella que permite sentar las bases sobre las que se construirá la investigación posterior. Por ello, es clave comprender primero qué hace que la materia se comporte como lo hace, para así poder utilizarla.
Su idea es identificar qué características de su estructura y composición favorecen este comportamiento, y utilizar este conocimiento para diseñar nuevos vidrios híbridos de forma racional. Ejemplos de las aplicaciones de esto son muchos: “Al ser materiales que pueden procesarse como un vidrio, podrían aplicarse como recubrimiento”, detalla Castillo-Blas, que indica que estos recubrimientos mantendrían, además, propiedades químicas y físicas que un vidrio convencional no tiene, como la porosidad. “Por ejemplo, podríamos desarrollar nuevos recubrimientos transparentes capaces de bloquear radiación ultravioleta, o capaces de atrapar ciertos gases”, enumera.
El objetivo final de su proyecto, titulado HyGFun, “sería establecer unas reglas de diseño que nos permitan predecir qué materiales pueden fundirse y formar vidrio, descubrir nuevas familias de vidrios híbridos y demostrar que algunos de ellos pueden procesarse y utilizarse en diversas aplicaciones relacionadas con la energía y la sostenibilidad”.
Se trata de un proyecto con el que prevé la contratación de hasta seis personas: tres predoctorales y tres postdoctorales. Así, seguirá avanzando en su investigación previa sobre cómo cambian estos materiales. “A partir de mis primeros resultados me pregunté, partiendo de que sabemos que algunos materiales híbridos pueden formar vidrios, si podríamos establecer las reglas que determinan si un material híbrido va a fundir y utilizar dichas reglas para diseñar nuevos materiales a la carta. Ese es mi punto de partida, la gran pregunta a responder”, concluye.