Mide solo un nanómetro de diámetro, cuando un único cabello humano tiene 60.000, y puede sentar las bases para una nueva clase de dispositivos eléctricos en medicina o telefonía móvil
Químicos de la Universidad Tufts (EE.UU.) han desarrollado el primer motor eléctrico con una sola molécula. Este dispositivo mide solo un nanómetro de diámetro, algo infinitesimal. Para hacernos una idea de sus dimensiones nanométricas basta decir que un solo filamento de cabello humano tiene aproximadamente 60.000 nanómetros de ancho. El ingenio no solo sorprende por su pequeño tamaño, también puede ser la base para crear una nueva clase de dispositivos con aplicaciones que van desde la medicina, hasta la ingeniería. La investigación aparece publicada en la revista Nature Nanotechnology.
El motor eléctrico del equipo de Tufts mide solo un nanómetro de diámetro, cuando el actual récord mundial lo tiene un motor de 200 nanómetros. Según el doctor E. Charles H. Sykes, profesor asociado de química en la Universidad de Tufts y autor principal del estudio, el equipo tiene previsto presentar el motor eléctrico al Libro Guinness de los Récords. "Ha habido un progreso significativo en la construcción de motores moleculares alimentados por luz y por reacciones químicas, pero ésta es la primera vez que se ha logrado desarrollar un motor molecular de propulsión eléctrica", ha afirmado Sykes, y ha añadido que han sido "capaces de demostrar que es posible proporcionar electricidad a una sola molécula".
Sykes y sus colegas fueron capaces de controlar un motor molecular con electricidad mediante el uso de un microscopio de efecto túnel de baja temperatura (LT-STM, por sus siglas en inglés) que utiliza electrones en lugar de luz para "ver" las moléculas. El equipo utilizó la punta de metal en el microscopio para proporcionar carga eléctrica a una molécula de sulfuro de metilo butilo, que había sido colocada sobre una superficie conductora de cobre.
A -268 grados Celsius
Esta molécula, que contiene azufre, irradiaba átomos de carbono e hidrógeno para formar lo que parecían dos brazos, con cuatro átomos de carbono en un lado y uno por el otro. Estas cadenas de carbono eran capaces de girar libremente alrededor del enlace de azufre y cobre. El equipo determinó que mediante el control de la temperatura de la molécula, podrían controlar su rotación. La temperatura de alrededor de -268 grados Celsius ha demostrado ser la ideal para seguir el movimiento del motor. A esta temperatura, los investigadores de Tufts fueron capaces de rastrear todas las rotaciones del motor y analizar los datos.
Si bien las aplicaciones prácticas de este motor eléctrico son previsibles, deben realizarse avances relacionados con las temperaturas a las que los motores eléctricos moleculares funcionan. El motor gira mucho más rápido a temperaturas altas, dificultando el control del giro del motor. "Una vez que poseamos una mejor comprensión sobre las temperaturas necesarias para controlar estos motores, estos podrían ser utilizados como aplicación en algunos sensores y dispositivos médicos que incluyan tubos pequeños", ha indicado Sykes. Además, también puede servir para crear engranajes en miniatura para circuitos eléctricos en nanoescala que se podrían utilizar en dispositivos como, por ejemplo, teléfonos móviles.
