En ciencia, algunas ideas se mantienen durante tanto tiempo que acaban convirtiéndose en reglas casi incuestionables. Durante las últimas dos décadas, los investigadores que trabajan con nanopartículas asumieron que, para construir materiales complejos, necesitaban uniones moleculares rígidas y cuidadosamente orientadas. La flexibilidad parecía un inconveniente que podía arruinar el ensamblaje. Sin embargo, un equipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) acaba de demostrar que hacer exactamente lo contrario puede producir estructuras que antes parecían imposibles.
Los investigadores sustituyeron los conectores rígidos por moléculas extremadamente flexibles, capaces de reorganizarse cuando dos nanopartículas se aproximan. El resultado fue sorprendente: consiguieron controlar cuántas conexiones formaba cada partícula y obtener redes cristalinas con disposiciones que no habían observado anteriormente.
El descubrimiento apareció el 2 de noviembre de 2026 en Nature Materials y volvió a cobrar actualidad el 7 de noviembre, cuando ScienceAlert destacó sus implicaciones. La investigación podría abrir nuevos caminos para desarrollar materiales destinados a la electrónica, la medicina y las tecnologías que manipulan la luz.
El MIT descubrió que las moléculas flexibles pueden organizar nanopartículas mejor de lo que se esperaba
Las nanopartículas son fragmentos de materia extraordinariamente pequeños, cuyas propiedades dependen tanto de su composición como de la manera en que se organizan. El problema aparece cuando los científicos intentan unirlas para formar estructuras mayores.
En muchos sistemas, las partículas tienden a agruparse de manera compacta, formando redes donde cada una establece numerosas conexiones con sus vecinas. Esa organización puede ser estable, pero limita las posibilidades de diseñar materiales con estructuras más abiertas.
Hasta ahora, una estrategia consistía en modificar la forma de las nanopartículas o distribuir zonas de unión específicas sobre su superficie. Ambas opciones exigían procedimientos de fabricación complejos.
El equipo dirigido por Robert Macfarlane decidió abandonar esa lógica. Recubrió las nanopartículas con cadenas de polímeros flexibles, llamadas ligandos, cuyos extremos tenían cargas eléctricas positivas o negativas.
Cuando dos partículas se acercaban, las cargas opuestas se atraían y las cadenas se doblaban para formar conexiones. Lo importante es que esas uniones no tenían una dirección predeterminada: se reorganizaban espontáneamente según el entorno.
Los experimentos, encabezados por el investigador Nicholas Sbalbi, demostraron que modificar la longitud de las cadenas y el tamaño de las partículas permitía controlar el número de vecinos con los que se conectaban.
Según explica el MIT en su comunicado oficial, aumentar la flexibilidad podía reducir el número de conexiones y favorecer estructuras menos densas, con geometrías distintas de las habituales.
El descubrimiento podría permitir fabricar materiales para controlar la luz y mejorar nuevas tecnologías
La investigación confirmó que la flexibilidad no necesariamente provoca desorden. En determinadas condiciones, puede convertirse en una herramienta para organizar la materia con mayor libertad.
Los científicos combinaron experimentos con simulaciones para estudiar cómo las cadenas moleculares se alineaban en las zonas de contacto entre nanopartículas. Ese comportamiento generaba una especie de capacidad de unión direccional que aparecía espontáneamente, sin necesidad de fabricar partículas con formas especiales.
Una aplicación potencial se encuentra en la fotónica, donde la disposición de estructuras diminutas permite controlar cómo se propaga o interactúa la luz con un material. También podría resultar útil en catálisis química, sensores y determinadas tecnologías médicas.
La ventaja es que los investigadores podrían utilizar nanopartículas con propiedades conocidas y modificar su organización sin rediseñar completamente su forma o superficie.
Sin embargo, todavía no se ha demostrado que estas estructuras mejoren el rendimiento de dispositivos comerciales. El trabajo establece un método de ensamblaje; sus posibles aplicaciones necesitan pruebas adicionales.
Los siguientes experimentos deberán comprobar cómo responde la técnica con distintos materiales, tamaños de partículas y combinaciones de polímeros. También será necesario evaluar si estas estructuras pueden producirse de forma fiable y a escalas mayores.
Como señalan los autores en Nature Materials, el hallazgo permite considerar la flexibilidad de los ligandos como una variable de diseño, junto con la forma y la composición de las nanopartículas.
El MIT no ha inventado todavía un material revolucionario listo para llegar al mercado, pero sí ha encontrado una nueva manera de construirlos. Después de veinte años intentando mantener rígidas las conexiones entre nanopartículas, los investigadores han descubierto que permitirles moverse puede ser precisamente la clave para crear estructuras desconocidas.
