• Sensors i sondes moleculars per al reconeixement electroquímic o cromo-fluorogénic d'anions, cations i espècies neutres d'interés.

L'IQMA ha treballat en el desenvolupament del que es denominen sensors químics moleculars (sondes moleculars) on el procés de reconeixement està adaptat a un procés de senyalització. Este comportament s'aconseguix per mitjà de la introducció en el lligant (o lloc reactiu) d'unitats transductoras moleculars, capaços de transmetre informació del procés molecular de reconeixement a través d'un canvi en les seues propietats físiques (per exemple òptiques o electroquímiques). Este és un camp relativament nou i d'un auge creixent dins del camp de la química supramolecular.
Estea línia d'investigació intenta desenvolupar noves sondes químiques de base molecular. Com s'ha comentat, estes treballs tenen una certa component d'Investigació bàsica, encara que alguns resultats recents han sigut protegits amb patents a causa del seu potencial aplicabilitat com a sistemes sensors per a la determinació d'espècies químiques d'interés mediambiental (per exemple mercuri, cianur, etc.) i/o biològic (per exemple cisteina, ATP, etc.).
Entre les potencialitats d'estea esbossa està el desenvolupament de sondes moleculars per a la detecció ràpida i senzilla per mètodes colorimétrics d'explosius, drogues i agents emprats en atacs amb guerra química.
En relació a les sondes moleculars electroquímiques, l'IQMA ha treballat bàsicament amb l'ús de ferroceno com a senyal señalitzadora d'esdeveniments de coordinació. Portant a terme la preparació i caracterització dels compostos i l'estudi de com la coordinació d'afecta al potencial d'oxidació del grup redox-actiu señalitzador.
A més de l'ús del ferroceno com a unitat señalitzadora també hi ha treballat en la senyalització òptica, per mitjà de l'estudi de sistemes coordinants-fluorescents i colorimétrics que presenten com a gran avantatge el possible desenvolupament de sondes químiques per a la detecció “a simple vista” d'espècies d'interés. En este camp l'IQMA va ser un dels primers grups europeus a començar una labor àmplia d'investigació i ha aconseguit ser en esta àrea és un referent nacional i internacional.


• Nous materials sensors (una aproximació nano-supramolecular).

L'IQMA ha treballat en el disseny de protocols de reconeixement colorimétric-fluorimétric nous utilitzant sòlids nanoscópics en col·laboració amb conceptes de química supramolecular a fi d'augmentar la selectivitat i aplicabilitat dels sistemes dissenyats. Esteos sistemes sensors estàn formats per cavitats biomimétiques (en certa forma recorden a sistemes biològics com a enzims i proteïnes) que s'obtindran per mitjà d'una adequada funcionalització, amb diversos grups orgànics distints, de la superfície de certs sòlids mesoporosos preorganitzats. Estos materials sensors híbrids presenten efectes sinèrgics que donen lloc a noves selectivitats que són impossibles de trobar en els mateixos sensors en dissolució.
Este treball es pot desenvolupar gràcies a què en l'Institut de Química Molecular Aplicada hi ha personal expert en la síntesi de nous materials inorgànics estire i micro porosos. Des d'un punt de vista bàsic, alguns aspectes relacionats amb els materials porosos com són el control del grandària, forma i regularitat del sistema de porus han sigut i continuen sent aspectes clau a modular per a passar d'usos potencials a aplicacions reals. L'interés científic i tecnològic dels sòlids porosos es deu a la capacitat d'estos per a interaccionar amb àtoms, ions i molècules per mitjà de tota la massa (porosa) del material.
Esta Investigació mostra que la combinació de molècules coordinants en superfícies (sistemes híbrids) dóna lloc a comportaments supramoleculars cooperatius funcionals avançats tals com per exemple, processos d'amplificació química que són difícilment observables i/o abastables en sistemes moleculars anàlegs (sistemes 1D). Estea amplificació química pot per exemple observar-se en sistemes híbrids on la preorganització molecular superficial augmenta l'eficàcia dels processos de coordinació i de reconeixement cromo-fluorogénic. En un altre orde de coses, la clau del bot cap a sistemes funcionals més complexos està en relació a la dimensionalitat. Així, l'ancoratge d'entitats moleculars específiques no sobre superfícies planes (sistemes 2D) sinó en arquitectures 3D nanoscópiques (per exemple tipus mesoporos) dóna l'oportunitat de desenvolupar i explorar nous conceptes supramoleculars funcionals tals com el desenvolupament i ús materials híbrids bio-mimétics aplicats al desenvolupament de nous protocols de reconeixement cromo-fluorogénic. En este apartat usa ferramentes conegudes (síntesi orgànica, inorgànica, processos d'ancoratge, processos supramoleculars d'autoacoblament, idees nanoscópiques, etc) per a construir materials híbrids organicoinorgànics i estudiar, comprendre i dissenyar nous processos cooperatius supramoleculars funcionals en relació al desenvolupament de sensors químics moleculars.