Investigadores del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf y de la Universidad Tecnológica de Dresde han desentrañado el mecanismo de adsorción de agua en estructuras organometálicas jerárquicas (MOF), unos materiales porosos considerados «milagrosos». Estos MOF, compuestos por metales y oxígeno conectados mediante pilares de sustancias químicas orgánicas, han ganado notoriedad en los últimos 25 años debido a su capacidad para extraer agua del aire.

El equipo sintetizó dos tipos de MOF basados en circonio y hafnio, explorando las propiedades de estos materiales a nivel atómico. Utilizando técnicas como la espectroscopia de vida de aniquilación de positrones (PALS), los científicos determinaron la capacidad de retención de nitrógeno y vapor de agua en los poros del material. Descubrieron que la adsorción de agua en los MOF sigue un mecanismo de llenado gradual, incluyendo la formación de puentes líquidos en los poros.

Los investigadores destacan la importancia de los MOF para la recolección de agua en regiones áridas y proponen su aplicación para soluciones comerciales. Sin embargo, señalan obstáculos como el costo y la necesidad de procedimientos de síntesis «verdes» para una producción sostenible, utilizando agua como disolvente y reacciones a bajas temperaturas.

En conclusión, el estudio proporciona nuevos conocimientos sobre el mecanismo de adsorción de agua en MOF jerárquicos, ofreciendo perspectivas para el diseño de materiales mejorados en la recolección de agua del aire, con consideraciones hacia la sostenibilidad y la viabilidad comercial.