Estudio realizado por académico de la UBO es publicado en prestigiosa revista internacional

Entrevistamos al Dr. Walter Cañon, académico de la Escuela de Ingeniería Civil en Medio Ambiente y Sustentabilidad (EICMAyS) de la UBO, a propósito de la publicación de su estudio “SIMDAVIS 1.2: phosphonates are outstanding SIM ligands. Crown ethers are not” en Dalton Transactions (Royal Society of Chemistry), una de las revistas de mayor prestigio en química inorgánica. El trabajo consolida la base de datos más amplia de imanes unimoleculares con lantánidos y demuestra el rol decisivo de los fosfonatos—frente a los éteres corona—en su desempeño magnético. Los hallazgos abren nuevas rutas para diseñar materiales con aplicaciones en espintrónica y computación cuántica. Además, ponen a disposición datos y herramientas abiertas que habilitan futuros análisis con aprendizaje automático, posicionando a la UBO en la conversación internacional sobre magnetismo molecular.

¿De qué trata su investigación y qué problemáticas o vacíos científicos busca abordar?

-Este trabajo reúne y actualiza la información publicada de la mayor base de datos de imanes unimoleculares basados en iones lantánidos disponible hasta la fecha. Con esta base de datos actualizada fue posible cuantificar, en condiciones comparables, cómo la familia de ligandos (las moléculas que rodean al metal, que son como piezas de lego) determina el rendimiento magnético de estos compuestos de coordinación y cuáles permiten que el imán se mantenga magnetizado. La pregunta central fue: en compuestos de coordinación con ligandos mixtos (piezas de lego diferentes), ¿puede un solo ligando flexible acelerar por sí mismo la relajación magnética o, por el contrario, un ligando adecuado puede, por sí solo, inducir una barrera de magnetización alta y ralentizar la relajación? Todos esto con qué fin, comprender mejor estos sistemas, que son de interés para la espintrónica y la computación cuántica.

Entonces, ¿Cuáles serían los principales hallazgos de este estudio dentro de su campo de investigación?

-Encontramos que los compuestos de coordinación de lantánidos con fosfonatos, el “ligando bueno”,  son especialmente adecuados para construir imanes unimoleculares, ya que permiten obtener sistemas con barreras de magnetización altas y capaces de mantenerse magnetizados, tal como lo hace un imán tradicional. En cambio, los éteres corona, el “ligando malo”, presentan un desempeño deficiente como imanes unimoleculares, porque su flexibilidad acelera la relajación magnética. En relación con la pregunta anterior, descubrimos que, en compuestos de coordinación con ligandos mixtos, los ligandos flexibles son la pieza “débil” del material y aceleran la relajación magnética (efecto de la “manzana podrida”). Además, dejamos los datos y todas las herramientas en línea de manera gratuita para que cualquiera pueda revisar, repetir y ampliar el análisis: https://rosaleny.shinyapps.io/simdavis_dashboard/.

¿Qué significa para usted que este trabajo haya sido publicado en Dalton Transactions?

-Esta publicación confirma que el enfoque comparativo y transparente que proponemos es sólido y útil para la comunidad científica en esta área. Además, representa una validación importante de esta línea de investigación, que es una de las aristas que desarrollo científicamente en la Universidad. Asimismo, contribuye a fortalecer las colaboraciones entre los grupos de investigación de la UBO y el ICMol (Instituto de Ciencia Molecular) de la Universidad de Valencia (España).

Esta publicación ¿Cómo contribuye al posicionamiento de la UBO en investigación científica?

-Este logro posiciona a la UBO en la frontera de las ciencias de materiales y del magnetismo molecular, mostrando que desde Chile podemos producir investigación científica comparativa de primer nivel, sobre relaciones químicas, estructurales y magnéticas, mediante análisis multivariante, con datos abiertos y valor práctico para la comunidad científica. Esto constituye uno de los primeros pasos para estudiar estos sistemas mediante aprendizaje automático (machine learning). Asimismo, este análisis aporta a las líneas de investigación que se desarrollan en la Facultad de Ingeniería, Ciencia y Tecnología (FACing), lo que podría traducirse en más proyectos y oportunidades para la facultad, el programa de doctorado en materiales, y para nuestra Universidad.

Finalmente, ¿Cuáles son los próximos pasos o nuevas líneas de investigación que proyecta desarrollar a partir de estos resultados?

-Existen tres prioridades que nacen de este trabajo: Primero, trabajar la química fina: optimizar síntesis con ligandos fosfonato para obtener nuevos imanes unimoleculares (SIM) y entender qué variaciones aumentan su estabilidad reduciendo vibraciones de la red cristalina. Segundo, diseñar complejos de lantánidos sin piezas débiles, evitando componentes flexibles; esto se alinea con mi línea en híbridos con ligandos inorgánicos rígidos para minimizar vibraciones indeseadas. Tercero, escalar las herramientas: ampliar la base de datos y las condiciones de medición para estadísticas sólidas y análisis multivariados robustos. Este crecimiento favorecerá la investigación interdisciplinaria entre materiales, estadística e informática, líneas activas en la FACing. Además, correlacionaremos propiedades magnéticas y ópticas (termometría luminiscente) para explorar fenómenos optomagnéticos relevantes en computación cuántica.

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