Diseño de materiales nanoestructurados basados en el reconocimiento molecular para el control de transporte de masa

Resumen

La presente tesis doctoral está centrada en el desarrollo de nuevos materiales híbridos orgánico-inorgánicos funcionales basados en la combinación de los principios de la Química Supramolecular y la Ciencia de los Materiales. Concretamente, en esta tesis se han diseñado diferentes sólidos híbridos capaces de controlar el transporte de masa desde el interior de una matriz mesoporosa a la disolución. Este tipo de sistemas, que se basan en el concepto de puertas moleculares nanoscópicas, pueden almacenar una carga en el interior de los poros hasta que se aplica un estímulo que activa la liberación. Así, en primer lugar, se ha abordado el diseño, síntesis y caracterización de un nuevo sólido híbrido con función de puerta molecular que puede ser controlado de manera dual con el pH y con luz. En segundo lugar, se ha desarrollado un novedoso dispositivo sonda para borato empleando un sólido híbrido con función de puerta molecular. Seguidamente, se ha ensayado un nuevo sistema para el bloqueo de los poros basado en el empleo de nanopartículas de oro de tamaño adecuado que ha permitido el desarrollo de un nuevo sólido híbrido con función de puerta molecular que puede ser controlado mediante el pH o bien con luz láser infrarroja. Y finalmente, se han obtenido una familia de sólidos híbridos en los que la liberación se activa mediante el aumento de la temperatura pudiendo seleccionar la temperatura de activación. Además, en esta tesis se ha demostrado con éxito la posibilidad de emplear este tipo de dispositivos como sistemas de liberación intracelular controlada. Por tanto, los nuevos sólidos híbridos orgánico-inorgánicos que se describen en esta tesis, han permitido profundizar en el estudio del desarrollo de nuevos tipos de sistemas capaces de controlar el movimiento de las moléculas a nivel nanométrico, contribuyendo a la expansión de esta nueva línea de investigación y demostrando que es posible el diseño y síntesis de nuevos y aun más sofisticados sistemas nanoscópicos funcionales.