Los científicos de la Universidad de Hokkaido han fabricado un cristal que gira de forma autónoma hacia adelante y hacia atrás mientras cambia sus patrones de volteo en respuesta a las condiciones de iluminación. Sus hallazgos, publicado en una revista de Chemistry Europe, acercar a los científicos a la comprensión de cómo construir robots moleculares que puedan realizar tareas complejas.

Una multitud de funciones autocontroladas, como el metabolismo, continúa dentro de nuestros cuerpos día y noche. Los científicos quieren fabricar materiales y arquitecturas moleculares que puedan funcionar de manera similar por sí mismos.

El químico físico de la Universidad de Hokkaido, Yoshiyuki Kageyama, y ​​sus colaboradores habían observado previamente un movimiento de volteo oscilante autoimpulsado en un cristal formado por moléculas de azobenceno y ácido oleico. Las moléculas de azobenceno están formadas por dos anillos compuestos por átomos de carbono e hidrógeno, conectados por un doble enlace de nitrógeno. Estas moléculas reciben luz incidente y convierten la energía luminosa en movimiento mecánico, que conduce al movimiento de volteo repetitivo.

Los científicos querían comprender mejor qué impulsa este movimiento autónomo, de modo que realizaron pruebas intensivas en cristales compuestos únicamente por azobenceno.

Descubrieron que las moléculas dentro de los cristales estaban dispuestas en capas alternas escasas y densas. Las densas capas mantienen unido el cristal y evitan que se descomponga, mientras que los escasos permiten la fotorreacción.

El grupo también encontró que el cristal se volteó de manera diferente, o no volteó, cuando se aplicó una luz polarizada, que oscila en una sola dirección, con diferentes ángulos. Esto sugirió que las moléculas de azobenceno juegan diferentes roles dependiendo de su posición en el cristal; Cuando reciben la luz algunas moléculas actúan como centros de reacción para iniciar el comportamiento periódico, mientras que otras moléculas modulan el movimiento.

"Este comportamiento autónomo representa una respuesta a la información contenida en la fuente de energía, el ángulo de la luz polarizada en este caso, da como resultado una rica variedad de movimientos, ", dice Yoshiyuki Kageyama." Esperamos que nuestros hallazgos apoyen más investigaciones sobre la construcción de robots moleculares autogobernables ".