Buena parte de la industria moderna depende de separar sustancias: recuperar solventes, purificar compuestos, quitar colorantes del agua o aislar ingredientes en alimentos y medicamentos. El problema es que muchas de esas operaciones todavía se hacen con métodos como la destilación o la evaporación, que consumen mucha energía. Un equipo de India y Singapur presentó ahora una alternativa basada en membranas ultradelgadas con poros de tamaño extremadamente uniforme que podría volver esos procesos más precisos y menos costosos.
El trabajo, publicado en Journal of the American Chemical Society, describe unas membranas construidas a partir de pequeños racimos inorgánicos llamados polioxometalatos. La clave del diseño es que cada una de esas unidades tiene una abertura estable de alrededor de un nanómetro, es decir, una milmillonésima de metro. En lugar de depender de una red irregular de huecos, como ocurre en muchos filtros poliméricos convencionales, la nueva estructura obliga a que las moléculas crucen por canales casi idénticos entre sí.
Esa uniformidad importa porque en la filtración molecular diferencias mínimas pueden decidir si una sustancia pasa o queda retenida. Según los experimentos y simulaciones del estudio, la membrana logró distinguir entre moléculas que difieren apenas en 100 a 200 daltons de masa, una resolución difícil de conseguir con tecnologías comunes. Los autores también informan un rendimiento de separación cercano a diez veces el de otras membranas comparables, además de estabilidad frente a distintos niveles de acidez.
La inspiración vino de sistemas biológicos como las acuaporinas, proteínas que regulan con gran precisión el paso de agua y otras moléculas a través de las células. El equipo intentó trasladar esa lógica a un material fabricable: modificó químicamente los polioxometalatos para que, al extenderse sobre agua, se autoensamblaran en películas continuas y muy finas. Al ajustar la longitud de las cadenas añadidas a esas unidades, los investigadores pudieron controlar cómo se empaquetaban y dejar como ruta principal los poros ya definidos dentro de cada estructura.
Si esa estrategia funciona fuera del laboratorio, podría ser útil en sectores donde separar mezclas cuesta mucho dinero y mucha energía. La nota que acompañó el estudio menciona como ejemplos la industria textil, donde remover tintes y reutilizar agua es un desafío permanente, y la farmacéutica, donde la pureza de cada compuesto es crítica. En ambos casos, una membrana más selectiva podría reducir pasos de procesamiento y, con eso, parte del consumo energético y de la generación de residuos.
Por ahora, de todos modos, el avance sigue siendo investigación de materiales. Que una membrana funcione bien en pruebas controladas no garantiza por sí solo un desempeño igual de sólido frente a corrientes industriales complejas, con mezclas variables, suciedad acumulada y exigencias de producción continua. El resultado más importante de este trabajo es haber mostrado que se pueden fabricar láminas grandes, delgadas y ordenadas con poros verdaderamente uniformes. La pregunta que viene después es si esa precisión se mantendrá cuando salga del experimento y tenga que enfrentarse al mundo real.
These tiny holes could change how the world cleans water · ScienceDaily
ScienceDaily · Imagen acompañante del artículo fuente; atribución preservada · Fuente de imagen
Dobariya, P., Thakur, V., A, A., Marvaniya, K., Maurya, A., Pachfule, P., Kumar, P., Ranganathan, R., Kushwaha, S., & Patel, K. (2026). Large-Area Supramolecular Crystalline Thin Films of Polyoxometalates with Controlled 1-nm Pores Enabling Ultra-Selective Molecular Transport. Journal of the American Chemical Society, 148(3), 3280-3290. https://doi.org/10.1021/jacs.5c17644
Relacionadas por categoría
Ver masInvestigadores descubren que superficies irregulares de baterías pueden engañar a los microscopios
Científicos de KAIST descubrieron que superficies irregulares de baterías crean ilusiones que parecen movimiento de iones, pero son artefactos de medición.
Un nanomaterial cambia con el aire y conserva magnetismo a temperaturas mucho más altas
Un estudio describió un espinel de plata, cromo y selenio que al exponerse al aire cambia su estructura y eleva más de 250 kelvin la temperatura hasta la que sigue siendo magnético.
Un fotocátodo en capas convierte CO2 en etanol con más estabilidad
Un nuevo diseño en capas logró transformar dióxido de carbono en etanol con luz visible, alta selectividad y una estabilidad muy superior a la de sistemas similares.
Más de la misma fuente
Ver masUna batería cuántica de laboratorio convirtió luz en corriente con un efecto colectivo
Un prototipo de microcavidad mostró que la potencia de carga y descarga puede crecer más rápido que el número de moléculas activas. Aún está lejos de una batería para dispositivos.
Veinticuatro especies nuevas revelan cuánto falta conocer del fondo del Pacífico
Un equipo describió 24 especies nuevas de pequeños crustáceos en una región abisal del Pacífico. El hallazgo ayuda a medir la biodiversidad antes de cualquier intervención en el fondo marino.
La forma de respirar puede influir en las decisiones que tomamos
Un estudio encontró que respirar lentamente con exhalaciones prolongadas hace que el cerebro sea más sensible a las recompensas, llevando a decisiones más arriesgadas.
Más del mismo autor
Ver masCómo las moscas ayudan a desentrañar la adaptación a sustancias tóxicas
Un experimento con moscas y edición genética muestra que la resistencia a una toxina vegetal depende de varios genes y puede estudiarse combinando métodos complementarios.
Una batería cuántica de laboratorio convirtió luz en corriente con un efecto colectivo
Un prototipo de microcavidad mostró que la potencia de carga y descarga puede crecer más rápido que el número de moléculas activas. Aún está lejos de una batería para dispositivos.
Veinticuatro especies nuevas revelan cuánto falta conocer del fondo del Pacífico
Un equipo describió 24 especies nuevas de pequeños crustáceos en una región abisal del Pacífico. El hallazgo ayuda a medir la biodiversidad antes de cualquier intervención en el fondo marino.