El catedrático de Química Inorgánica y director del Instituto de Ciencia Molecular (ICMol) de la Universitat de València, Eugenio Coronado, forma parte del innovador proyecto 4D-NMR, que acaba de obtener una ayuda Pathfinder del Consejo Europeo de la Innovación (EIC) para proyectos de ciencia excelente altamente disruptiva. El consorcio ha recibido 3 millones de euros para desarrollar una técnica de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) que permita la visualizar la estructura química de una sola molécula, aumentando extraordinariament la sensibilidad de la tecnología actual.
La nanotecnología es un área clave para afrontar retos universales en materia de salud, energía, medio ambiente o tecnologías de la información. Sus avances dependen del desarrollo de nuevas tecnologías que permitan visualizar y manipular la materia a escala nanométrica, donde un nanómetro (1 nm) equivale a la milmillonésima parte de un metro (10 -9 m). Las moléculas tienen estas dimensiones.
En la actualidad existen microscopios que permiten alcanzar esta ultra-alta resolución, como el microscopio de efecto túnel (STM) o el microscopio de fuerzas atómicas (AFM), pero estos proporcionan información muy limitada acerca de la composición química de las moléculas. Y aunque la Resonancia Magnética Nuclear (RMN) sí que facilita dicha información, en los equipos comerciales esta técnica trabaja únicamente con muestras formadas por miles de millones de moléculas, lo que supone una limitación de esta prueba diagnóstica ya de por sí avanzada.
La nueva tecnología que se desarrollará con la ayuda europea Pathfinder se denomina 4D-NMR y aspira a desarrollar una técnica de RMN que, mediante la combinación de ambas tecnologías, permita obtener una imagen espacial de la estructura química de una única molécula. Esto aumentará extraordinariamente la sensibilidad de la RMN, que pasará de requerir miles de millones de moléculas a necesitar tan solo una para obtener una imagen de resolución muy superior, al tiempo que proporcionará la valiosísima información que esta técnica aporta sobre la composición química de la materia en la escala nanométrica.
La nano-RMN ofrecerá, así, la posibilidad de estudiar con una resolución sin precedentes problemas de interés en bioquímica –estructura y dinámica de las proteínas–, ciencia de materiales –materiales para tecnologías cuánticas y de la información– y reactividad química –reducción de CO2, descomposición electroquímica del agua para la obtención de hidrógeno-, por ejemplo. La futura 4D-NMR no sólo abrirá nuevas perspectivas científicas fundamentales, sino que tendrá un fuerte impacto en los mercados actuales de la resonancia magnética y los microscopios de efecto túnel.
Para este proyecto financiado con tres millones de euros, el grupo de Coronado en el ICMol forma consorcio con los equipos de la Universität Linz (Austria), la University of Oxford (Reino Unido), la Ben-Gurion-University of the Negev (Israel) y la empresa Gruppo Tecniche Avanzate s.a.s. (Italia).
El programa Pathfinder –heredero de los FET Open de H2020– da soporte a la exploración de ideas disruptivas y de alto riesgo y a colaboraciones científicas de vanguardia y de alto riesgo, que sustentan los avances tecnológicos. Con ellas, el Consejo Europeo de Investigación da apoyo a grupos innovadores, empresas e investigadores, a través de proyectos colaborativos con el potencial de desarrollar tecnologías emergentes.
