Criado um câmbio para os motores moleculares

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/02/2024

Acionado pela luz, o motor gira e a engrenagem segue seu movimento.
[Imagem: Enrique M. Arpa et al. - 10.1002/chem.202303191]

Motor e câmbio moleculares

Já existem inúmeras versões de motores moleculares feitos pelo homem, incluindo um longamente sonhado motor molecular dentro de um sólido - eles imitam os motores moleculares biológicos, que acionam nossos músculos ou transportam substâncias dentro das células.

Mas um motor sozinho não faz muita coisa: Imagine um carro que tivesse o motor, mas não o câmbio e as rodas. A potência do motor precisa ser transferida para as rodas e, no caso do carro, isso é feito por meio de uma caixa de câmbio.

Da mesma forma, para que a nanotecnologia comece a tirar proveito dos motores moleculares é necessário construir engrenagens igualmente moleculares que possam transferir a energia cinética de uma parte de uma molécula para outra, o que permitirá usar o movimento em um lugar diferente de onde ele foi gerado.

Agora, Enrique Arpa e colegas da Universidade de Linkoping, na Suécia, fizeram justamente isto, por assim dizer permitindo trocar as marchas do motor molecular.

"Muitos cientistas há muito tentam construir engrenagens moleculares. Desenvolvemos um princípio de projeto sobre como transferir o movimento rotativo para outra parte de um sistema molecular e ter controle total sobre a direção da rotação. Projetos anteriores não foram capazes de controlar o movimento rotativo," disse o professor Bo Durbeej.

Uma engrenagem controla o movimento, e a outra a segue.
[Imagem: Enrique M. Arpa et al. - 10.1002/chem.202303191]

Fotoengrenagens

Como na maioria dos demais motores moleculares, as moléculas são acionadas pela luz - elas absorvem a luz de uma fonte externa e convertem a energia da luz em energia cinética.

O grande desafio no desenvolvimento de um fotoengrenagem molecular é que a parte que se deseja girar - a roda - está ligada ao resto da molécula por uma ligação simples. Ocorre que as ligações simples giram com muita facilidade, dificultando o controle da direcionalidade.

A equipe conseguiu agora resolver este problema encontrando uma boa combinação de vários fatores, incluindo a distância entre a roda e a parte da molécula que constitui o próprio motor.

"Nós agora demonstramos que nosso princípio de design funciona. O próximo passo é desenvolver fotoengrenagens moleculares que sejam tão fáceis de sintetizar quanto possível," disse Durbeej.

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