Un libro prestado y cristales dorados: el camino de Alan MacDiarmid hacia los polímeros conductores

Hacia 1937, Alan MacDiarmid, un niño de diez años, pedaleó en su bicicleta hasta la biblioteca pública de Lower Hutt, en Nueva Zelanda. En el estante inferior de la sección infantil, descubrió un libro de cubierta azul brillante titulado The Boy Chemist. Según el relato biográfico del propio MacDiarmid, tomó prestado el volumen y lo renovó continuamente durante más de un año, realizando casi todos los experimentos descritos en sus páginas. Aquel único libro de biblioteca encendió una persistente curiosidad por las reacciones químicas que terminaría por definir toda su carrera científica.

Descalzo en Lower Hutt

Nacido el 14 de abril de 1927 en Masterton, Nueva Zelanda, MacDiarmid creció durante la crisis económica de la Gran Depresión. Su padre, un ingeniero, permaneció desempleado durante cuatro años a principios de la década de 1930, lo que obligó a la familia de siete integrantes a mudarse cerca de Wellington, a la localidad de Lower Hutt. La precariedad económica hacía que la comida se racionara cuidadosamente en casa, y MacDiarmid caminaba descalzo hacia la escuela primaria, al igual que muchos niños de la zona. Para ayudar a su familia, repartía leche y periódicos en bicicleta, desarrollando una temprana autosuficiencia moldeada por las dificultades.

Un conserje de dieciséis años

Cuando su padre se retiró con una pensión mínima, MacDiarmid se vio obligado a abandonar la Hutt Valley High School a los 16 años, hacia 1943. Obtuvo un empleo mal pagado como asistente de laboratorio y conserje en el departamento de química del Victoria University College, en Wellington. En aquel entonces, el departamento atendía a 1200 estudiantes con un cuerpo docente de solo dos profesores. Financieramente independiente desde los 17 años, MacDiarmid cursó estudios a tiempo parcial mientras lavaba material de vidrio y barría suelos. Entre sus obligaciones figuraba preparar demostraciones para las clases del profesor A. D. "Bobbie" Monro. Cuando Monro le encargó sintetizar tetranitruro de tetrasulfuro, MacDiarmid obtuvo unos cristales brillantes de un vivo color naranja. La vistosa reacción despertó su interés por los derivados químicos coloridos, lo que derivó en su tesis de maestría y en su primera publicación científica en 1949.

Cristales dorados en Filadelfia

Tras completar sus títulos como estudiante a tiempo parcial y obtener doctorados en Estados Unidos e Inglaterra, MacDiarmid se incorporó al claustro de química de la Universidad de Pensilvania, donde ejerció la docencia durante 45 años. En Filadelfia comenzó a colaborar con el físico Alan Heeger. Impulsado por una investigación publicada por Mort Labes en la Universidad Temple, MacDiarmid recurrió a su trabajo previo de maestría con el tetranitruro de tetrasulfuro para sintetizar nitruro de azufre polimérico, denotado químicamente como (SN)x. MacDiarmid y Heeger lograron producir con éxito cristales de polímero dorados y deslumbrantes que conducían la electricidad como un sólido metálico.

Una taza de té y un salto de millones de veces

En 1975, mientras visitaba el Instituto de Tecnología de Tokio, MacDiarmid conoció al químico Hideki Shirakawa compartiendo una taza de té verde. MacDiarmid le mostró sus cristales dorados de (SN)x, mientras que Shirakawa compartió una muestra de una película plateada de poliacetileno, (CH)x, creada tras un error en la concentración de un catalizador en su laboratorio. MacDiarmid invitó a Shirakawa a sumarse a su equipo en la Universidad de Pensilvania. En Filadelfia, los investigadores intentaron purificar la película plateada, pero descubrieron que una mayor pureza reducía en realidad su conductividad eléctrica. Tras comprender que un agente químico añadido podría actuar como dopante, expusieron la película plateada de poliacetileno a vapores de bromo a temperatura ambiente. En cuestión de minutos, su conductividad eléctrica se disparó millones de veces.

Esta repentina transición creó el primer polímero metálico sintético del mundo, demostrando que los plásticos podían conducir la electricidad. Gracias a este avance fundamental, MacDiarmid, Heeger y Shirakawa recibieron el Premio Nobel de Química en el año 2000. El descubrimiento transformó la ciencia de materiales y la química sintética, sentando las bases de los diodos emisores de luz modernos, las células solares y las pantallas electrónicas flexibles.

Ilustración editorial generada con IA; no es una fotografía documental.

Fuente: Nobel Prize Alan MacDiarmid