Científicos alemanes desarrollan “máquina molecular”
Cada vez más pequeña, más ligera y multifacética. La nanotecnología, la miniaturización extrema de circuitos de distribución y máquinas, es una de las grandes esperanzas tecnológicas del futuro. Combinaciones lógicas, piñones diminutos y los primeros minimotores han sido desarrollados en distintos laboratorios científicos. Ahora investigadores de la Universidad Ludwig-Maximilian en Múnich y del Instituto Max Planck para Bioquímica en Martinsried han logrado un avance más y presentado la primera máquina unimolecular.
El núcleo de este novedoso invento es una molécula polimérica individual sensible a la luz. Este eslabón de moléculas está compuesto de benceno azoico, una unión de dos anillos de benceno. El benceno azoico se encuentra en la naturaleza en dos variantes, dependiendo del orden de los átomos individuales dentro de la molécula. Las dos formas se diferencian por sus caracterísiticas físicas, entre otras cosas por su longitud. En muchos experimentos ha quedado ya comprobada la función del benceno azoico como un tipo de regulador óptico.
También en el experimento realizado en Múnich se obtuvo la reacción deseada. Después de que la molécula polimérica fuera tratada con luz violeta, su longitud registró un crecimiento visible. Si al contrario se le iluminaba con luz ultravioleta, cuya longitud de onda es un poco más corta, se registraba un recorte de la cadena molecular. Los científicos alemanes indican que este ciclo pudo ser repetido varias veces antes de que la molécula se rompiera.
Este ciclo incluso puede realizar trabajo: en el marco del experimento los investigadores unieron el polímero a una pluma micrométirca. Esta funciona como una pesa que se cuelga al final inferior de la molécula. Cuando se iluminaba la molécula reteocedía levantando el peso. La fuerza externa se retiraba e iluminaba entonces la molécula con rayos violetas, con lo que el polímero regresaba a la posición de salida. Manteniendo el momvimiento por medio de un cristal piezoeléctrico se logró mantener el ciclo de trabajo.
Con este experimiento los científicos alemanes lograron por primera vez convertir energía óptica en energía mecánica en una máquina de una sola molécula.