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Un avance internacional liderado desde el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA CSIC‑Unizar) demuestra por primera vez que el flúor puede formar redes estables con metales, creando un material bidimensional con potencial para la electrónica molecular.
El hallazgo, publicado en la revista CHEM, supone un cambio de paradigma en el diseño de materiales avanzados y abre nuevas posibilidades para la electrónica molecular y las tecnologías emergentes. Tal como recoge el documento, “el flúor sí puede construir redes estables enlazándose con metales” .
El avance ha contado con la participación destacada de Jorge Lobo, investigador del CSIC en el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), centro mixto del CSIC y la Universidad de Zaragoza. El equipo, formado por científicos de España, Argentina, Japón y Suecia, ha conseguido fabricar por primera vez un material metal‑orgánico 2D en el que átomos de flúor actúan como elementos de unión con un metal, en este caso, oro.
Hasta ahora, los halógenos como el flúor se descartaban para construir redes metal‑orgánicas (MOFs) debido a su elevada electronegatividad y a la supuesta incapacidad para formar enlaces estables con metales. El documento señala que esta limitación había frenado durante décadas el desarrollo de materiales fluorados, pero el estudio demuestra que, bajo condiciones adecuadas y en contacto con superficies metálicas, el flúor puede comportarse como un ligando estable y eficaz.
El experimento se llevó a cabo utilizando subftalocianinas fluoradas, moléculas con forma cóncava que se depositaron sobre una superficie de oro y se calentaron ligeramente. El sistema se autoensambló formando una red ordenada en la que seis átomos de flúor se coordinan con un átomo de oro, generando una estructura ligeramente ondulada. Según el documento, “la estructura final presenta una ligera ondulación debido a la curvatura natural de las moléculas” .
Las observaciones se realizaron mediante microscopía de barrido túnel en el Laboratorio de Microscopías Avanzadas (LMA) de la Universidad de Zaragoza, y se complementaron con cálculos teóricos que confirmaron tanto la estructura como sus propiedades electrónicas. Uno de los aspectos más relevantes es que la red mantiene una deslocalización electrónica continua, lo que permite un desplazamiento eficiente de electrones, clave para dispositivos electrónicos a escala nanométrica.
El estudio introduce además una idea innovadora: la curvatura molecular como herramienta de diseño. Lejos de ser un obstáculo, la geometría tridimensional de las moléculas permite controlar la reactividad, la estructura final y las propiedades electrónicas del material, abriendo la puerta a nuevos materiales funcionales basados en elementos poco explorados.
El avance se enmarca en la actividad del INMA, primer centro de Aragón en obtener la acreditación de excelencia Severo Ochoa, que supone 4,5 millones de euros de financiación y cinco contratos predoctorales para el periodo 2024‑2028. Con cerca de 300 miembros, más de 40 proyectos europeos y una media anual de 300 publicaciones, el instituto se consolida como un referente internacional en nanociencia y materiales avanzados.
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