L'elettricità come forza motrice di un macromotore
Un'équipe dell'università olandese di Twente è riuscita a costruire un motore di macro dimensioni. Così come un motore a vapore trasforma energia termica in forza motrice, il motore molecolare è in grado di convertire l'energia chimica in forza motrice. Questo motore sintetico si dilata e si contrae per riduzione/ossidazione, stirando un polimero sintetico fino a 47 nm (47 milionesimi di metro). Sicuramente non è una lunga distanza, ma è la prima volta che alcuni "motori" molecolari presenti in natura siano stati riprodotti con successo su scala analoga. Il processo funziona a partire da un polimero sintetico specifico, noto con il nome di PFS (poliferrocenidimetilsilano), che si presenta sotto forma di "catene" o di "ammassi", anziché linee diritte, come se fosse una molla rotta e aggrovigliata. Il ferro è aggiunto al polimero, il quale viene poi ossidato e ridotto (perdita e aggiunta di elettroni) per mezzo della corrente elettrica. Il polimero si allunga quando la molecola di ferro perde un elettrone e acquista una carica positiva. Nel documento si legge: "Le catene polimeriche hanno cariche positive che sono distribuite su tutta la loro lunghezza [�]. Gli scienziati ritengono che le interazioni elettrostatiche tra le cariche lungo la catena polimerica allunghino le distanze tra i segmenti di carica identica, favorendo la conformazione stirata delle catene". In altre parole, quando la molecola ha una carica positiva, le catene polimeriche si respingono a vicenda e subiscono un'azione centrifuga. Quando l'elettrone ritorna e il sistema ridiventa elettricamente neutro, le catene ritrovano la loro forma iniziale. Il motore ha un rendimento del 5 per cento e comporta notevoli vantaggi rispetto ai tipi di macromotore che esistevano in precedenza. In primo luogo il sistema è del tutto reversibile e in secondo luogo, i livelli di controllo sono molto elevati. Precedentemente l'effetto motore dipendeva dall'azione esercitata dalla luce, mentre il motore attuale è più piccolo di una lunghezza d'onda della luce e pertanto è invisibile. Data l'estrema precisione con cui può essere installato il macromotore e può essere applicata la corrente, in futuro il macromotore potrebbe essere utilizzato facilmente in macro o nano-dispositivi. Poiché le ridotte dimensioni del macromotore impediscono di vederlo, le misurazioni sono state rese possibili grazie a un microscopio a forza atomica.
Paesi
Paesi Bassi