Las formas helicoidales son muy familiares en el mundo natural y, a nivel molecular, de ADN, el modelo mismo de la vida misma.

Los científicos de la Universidad de Bristol ahora han descubierto que las cadenas de carbono también pueden adoptar formas helicoidales, pero, a diferencia del ADN, la forma depende de cuántos átomos hay en la cadena, con cadenas que tienen un número par de átomos de carbono adoptando helicoidales, formas y cadenas tipo fusilli con números impares de átomos de carbono adoptando disquete, formas parecidas a espaguetis.

La diferencia, dice el equipo de investigación, entre el orden y el caos hay un solo átomo de carbono. Su estudio se publica hoy en la revista Química de la naturaleza .

Las cadenas de carbono son como espaguetis:son más bien flexibles y adoptan un conjunto de formas aleatorias y en constante cambio.

El equipo de Bristol, de la Facultad de Química de la Universidad, demostraron que mediante la inserción juiciosa de sustituyentes de metilo a lo largo de las cadenas de carbono, podían controlar su forma de modo que adoptaran conformaciones lineales (penne) o helicoidales (fusilli) bien definidas.

Las conformaciones helicoidales pueden adoptar hélices a derecha o izquierda y el equipo estaba interesado en saber qué controlaba qué hélice se formó.

Autor principal, Profesor Varinder Aggarwal, dijo:"Nos sorprendió descubrir que la longitud de la cadena de carbono (número de átomos de carbono) controlaba si se formaba la hélice derecha o izquierda.

"Aún más sorprendente fue que las cadenas de carbono con números pares de átomos formaron estructuras helicoidales bien definidas (fusilli), pero las cadenas de carbono impares eran mucho más flexibles y de forma más aleatoria (espaguetis).

"El cambio en las propiedades de una serie homóloga de moléculas causado por la sola adición de un átomo de carbono extra es extremadamente raro; aquí resulta en la diferencia entre orden y caos".

Este tipo de efecto par-impar se ha observado en algunas propiedades a granel, como en alfombras de alcanotioles sobre una superficie dorada, pero estos comportamientos en solución no se reconocen ni se comprenden bien.

Mediante el cálculo y la medición de propiedades moleculares, El profesor Aggarwal y su equipo han podido comprender completamente el origen de este efecto par-impar que es controlado por los grupos finales.

Cuando los grupos finales promueven el mismo sentido de helicidad, se obtiene una estructura ordenada, pero cuando cada extremo promueve una hélice opuesta, Se obtienen estructuras caóticas.

Para futuras aplicaciones tecnológicas, Estos hallazgos fundamentales guiarán el diseño de moléculas con la conformación deseable, y propiedades físicas.

Las cadenas de carbono con un número par de átomos darán lugar a moléculas con formas helicoidales bien definidas para su aplicación como materiales rígidos no conmutables o como andamios para la presentación de elementos de reconocimiento molecular.

Las hélices son una estructura fundamental en las moléculas biológicas (ADN, proteínas) y es intrigante imaginar las analogías con moléculas del tipo descrito en el estudio.

El profesor Aggarwal agregó:“Se encontró que las cadenas de carbono con un número impar de átomos adoptan una forma más flexible y aleatoria.

"Ahora estamos estudiando si la forma de estas cadenas se puede controlar manipulando los grupos en los extremos de la cadena. Esto puede permitirnos cambiar de un sentido de tornillo a otro para aplicaciones en materiales sensibles".