Científicos de la Universidad de Rice han desarrollado un “nanosubmarino” formado por una sola molécula de 244 átomos. Su motor se activa con la luz ultravioleta y se propulsa mediante una cadena de átomos que gira como si fuera una hélice.
“Es la molécula más rápida que nunca se ha visto en una solución líquida. Es tan rápida que han tenido que combinar láseres y microscopía confocal para poder medir su desplazamiento. Con cada vuelta completa, la hélice mueve el submarino hacia adelante 18 nanómetros”, refieren sus desarrolladores.
Los motores funcionan a más de un millón de revoluciones por minuto, algo que a escala nanométrica se traduce a 2.5 centímetros por segundo, algo que constituye un ritmo vertiginoso en la escala molecular.
Esta no es la primera vez que se diseñan propulsores a nivel molecular, pero muchas de estas moléculas contenían compuestos tóxicos. La novedad de este diminuto sumergible es que puede ser usado como propulsor para vehículos de carga a escala nanométrica que liberen fármacos en áreas muy concretas del organismo. Incluso podrían servir como motor para nanorobots que se desplacen por superficies del mundo real.
Esquema de la molécula.
Los motores, que funcionan más como flagelo de una bacteria que como una hélice, completan cada revolución en cuatro pasos. Cuando es excitado por la luz, el doble enlace que mantiene el rotor unido al cuerpo se convierte en un enlace sencillo, lo que permite que gire un cuarto paso. Mientras el motor busca volver a un estado de energía más bajo, hace saltar átomos adyacentes para otro cuarto de vuelta. El proceso se repite mientras la luz está encendida.
El siguiente paso en el diseño de este motor es incorporar un sistema que le permita cambiar de dirección, porque de momento solo se desplaza en línea recta. No obstante, el logro no es nada desdeñable teniendo en cuenta que se está moviendo en un medio en el que las demás moléculas tienen un tamaño enorme, refieren.
“Es como una persona moviéndose en línea recta por una cancha mientras mil personas en el público le tiran balones de baloncesto”, dijo James Tour, responsable de la investigación.
Referencia: Universidad de Rice