Los científicos de la Universidad de Liverpool han construido 'nudos' moleculares con dimensiones de alrededor de dos nanómetros, alrededor de 30, 000 veces más pequeño que el diámetro de un cabello humano.

La mayoría de las moléculas se mantienen unidas por enlaces químicos entre átomos; en cambio, los 'nano-nudos' están unidos mecánicamente mediante bucles interpenetrantes. Los científicos de Liverpool han logrado crear nudos a nanoescala en el laboratorio mezclando dos materiales de partida simples:uno un compuesto aromático rígido y el otro un enlazador de amina más flexible.

Este es un ejemplo inusual de 'autoensamblaje', un proceso que sustenta la biología y permite que estructuras complejas se ensamblen a partir de bloques de construcción más simples. Cada nudo se 'ata' tres veces:es decir, se deben romper al menos tres enlaces químicos para desatar el nudo. Un solo nudo es un conjunto complejo de 20 moléculas más pequeñas.

Profesor Andrew Cooper, Director del Centro de Descubrimiento de Materiales de la Universidad, dijo:"Me sorprendió cuando descubrimos estas moléculas; de hecho, nos propusimos hacer algo más simple. Una estructura compleja surge de bloques de construcción bastante básicos.

"Es como sacudir fichas de Scrabble en una bolsa y sacar una oración completamente formada. Estas son las sorpresas que hacen que la investigación científica sea tan fascinante".

El trabajo experimental fue dirigido por el Dr. Tom Hasell, un investigador postdoctoral, quien reconoció que los datos de un experimento para crear nanojaulas orgánicas eran anómalos. En particular, la masa de las moléculas era el doble de lo esperado, resultado del complejo enclavamiento mecánico de dos subunidades moleculares. El equipo ahora se centra en la aplicación práctica de estas moléculas y estructuras similares, por ejemplo, para construir 'máquinas' moleculares que puedan atrapar gases nocivos y contaminantes como el dióxido de carbono.

La investigación, que fue publicado en la revista Química de la naturaleza , forma parte de un programa quinquenal más amplio que se centra en la síntesis de nuevos materiales para aplicaciones como el almacenamiento y la conversión de energía.