Resumen
Las técnicas actuales permiten obtener membranas poliméricas con un único poro de dimensiones nanométricas. Mediante procedimientos desarrollados en los últimos años, es posible controlar la forma del poro y su distribución de carga fija, dando lugar a dispositivos con propiedades de transporte iónico específicas. Estos sistemas tienen importantes aplicaciones en nanofluídica (diodos reconfigurables en función de las condiciones externas), tecnología de membranas multiporo con propiedades de separación especialmente diseñadas para procesos concretos, biotecnología (sensores/actuadores moleculares) y biofísica (modelos de canales iónicos en membranas celulares).
Nuestro grupo de investigación se constituyó en los ochenta, contando desde entonces con financiación ininterrumpida a través de proyectos competitivos a nivel autonómico, nacional y europeo. Desde mediados de los 2000 hemos llevado a cabo tres proyectos (MAT2005-01441, MAT2009-07747 y MAT2012-32084) que nos han permitido contribuir al desarrollo del campo de los nanoporos sintéticos prácticamente desde sus orígenes. Los resultados de las investigaciones se han publicado en más de cincuenta artículos en revistas Q1 (en la terminología de JCR), entre las que cabe destacar ACS Nano (FI 12.033), Adv. Funct. Mat. (FI 10.439) y J. Am. Chem. Soc. (FI 11.444), con contribuciones destacables tanto teóricas como experimentales. Estas publicaciones han sido objeto de más de mil citas (tres de estos artículos con más de cien citas). La financiación nos ha permitido establecer un laboratorio con el equipo necesario para la caracterización no solo de nanoporos sintéticos, sino también de canales iónicos biológicos. Desde los años noventa mantenemos una colaboración estrecha con grupos de Alemania, EEUU, Japón, Finlandia y Rusia, lo que ha conferido a nuestra labor un marcado
carácter internacional. En el contexto de los nanoporos sintéticos es especialmente destacable la colaboración con el grupo de la Gesellschaft für Schwerionenforschung Institut en Darmstadt (GSI) y de la Technische Universität Darmstadt (TUD), que nos proporciona muestras con nanoporos con propiedades de transporte específicas.
En base a nuestra experiencia previa, nos fijamos ahora los siguientes objetivos que suponen un claro avance respecto a los proyectos anteriores:
-Uso de nanoporos como diodos nanofluídicos para la conversión y almacenamiento de energía a partir de señales externas (voltaje) de promedio nulo.
-Diseño e implementación de nuevos dispositivos nanofluídicos (puertas lógicas, rectificadores de onda completa, multiplicadores de tensión, transistores y memristores) que puedan ser integrados en circuitos bioelectrónicos.
-Diseño y caracterización de nuevos nanoporos. Aunque se ha producido un desarrollo considerable en la obtención de nanoporos con propiedades específicas, este es un campo de investigación abierto, especialmente en lo referente a la fabricación de nanoporos estables y con razones de rectificación elevadas.
-Implementación de algunos de los dispositivos nanofluídicos anteriores con canales iónicos biológicos, que posibilitan la comunicación entre las células y el exterior.
