Investigadores europeos mueven objetos utilizando lanzaderas moleculares
Investigadores de la universidad de Edimburgo, Reino Unido, la universidad de Groningen, en Países Bajos, y la universidad italiana de Bolonia han logrado con éxito crear la primera máquina molecular sintética capaz de realizar una tarea mecánica a una escala relativamente grande. La última edición de Nature Materials publica los resultados de la investigación que se presentaron también la semana pasada en el Festival de la ciencia BA celebrado en Dublín (Irlanda). Los investigadores afirman que la técnica podría tener aplicaciones en entornos de laboratorios-en-un-chip, para llevar a cabo reacciones químicas a una escala minúscula sin vasos de reacción, en el lanzamiento de fármacos, los materiales inteligentes y los músculos artificiales. Las máquinas moleculares son habituales en biología y contribuyen a realizar funciones biológicas que van desde mover los músculos del cuerpo a la fotosíntesis. Muchos científicos trabajan con las llamadas "máquinas moleculares", un proceso que hace que las moléculas se muevan de forma controlada. Sin embargo, fabricar estas minúsculas máquinas artificiales no es fácil porque la física que gobierna el comportamiento de las cosas a nivel molecular difiere de la física convencional. El hallazgo del equipo liderado por Edimburgo consiste en que, por primera vez, los científicos son capaces de hacer que estas diminutas máquinas de nanoescala, de dos millonésimas de un millimetro de altas, interactúen con objetos visibles al ojo humano, poniéndolas en contacto con el mundo real que nos circunda. El equipo de investigación ha desarrollado una técnica que consiste en cubrir una superficie de oro con una capa única de moléculas de rotaxane, las "lanzaderas" moleculares sintéticas que cambian las propiedades de la superficie a las que se unen al reaccionar a la luz, moviéndose arriba y abajo un millonésimo de millimetro cuando están expuestas a la luz. Para hacer que una gotita de líquido se mueva, el equipo enfocó un haz de luz a un lado de la gota: esto creó un gradiente en la superficie libre de energía a lo largo de la gota, lo que causó el movimiento de una gotita de microlitro, no sólo a lo largo de la superficie lisa, sino también hasta un millimetro de altura, 12 grados de pendiente en contra de la fuerza de la gravedad. Aunque el movimiento es minúsculo, la eficiencia del fenómeno en relación con la escala es enorme, siendo el equivalente a una máquina mecánica convencional que utilizara un desplazamiento de pistones de un millimetro para elevar un objeto que tenga dos veces la altura del edificio más alto del mundo. David Leigh, Forbes, doctor de química orgánica y dirigente del equipo de la universidad de Edimburgo, declara que "la naturaleza utiliza las moléculas como motores y máquinas en todo tipo de procesos biológicos y químicos. Aunque nuestra comprensión sobre cómo construir y controlar máquinas moleculares está todavía en una fase inicial, la ciencia y la ingeniería de nanoescala podría tener un impacto sobre la mejora de la vida de la sociedad comparable al de la electricidad, el motor de vapor, el transistor e Internet".
Países
Italia, Países Bajos, Reino Unido