Un grupo de investigación fabricó conjuntamente motores moleculares sobre un sustrato metálico utilizando supramoléculas, y revirtieron con éxito su rotación reorganizando la unión entre moléculas que constituyen una supramolécula.

Un motor molecular es una especie de nanomáquina vital para sustentar las actividades cotidianas de los organismos vivos. Es un sueño de los investigadores en nanotecnología fabricar un sistema mecánico impulsado por nanomáquinas de la misma manera que los sistemas biológicos desarrollan motores moleculares de manera autoorganizada. Si bien ya se han creado motores moleculares en superficies de sustrato utilizando moléculas orgánicas, tenían un problema importante en el sentido de que eran incapaces de cambiar su dirección de rotación. Este problema se debe a su rigidez estructural asociada con una fuerte unión entre las moléculas que componen un motor.

En este estudio, el equipo de investigación conjunto fabricó motores moleculares estructuralmente flexibles utilizando una supramolécula, y logró por primera vez manipular la dirección de rotación de los motores. Una supramolécula tiene una estructura compleja, que consta de varias moléculas que están débilmente conectadas entre sí por enlaces de hidrógeno y / u otros tipos de enlaces más débiles en relación con los enlaces covalentes. Un motor hecho de una supramolécula gira en una dirección cuando se inyecta corriente eléctrica en la molécula. Además, El equipo logró invertir la dirección de rotación del motor reorganizando las partes del motor mediante la aplicación de corriente eléctrica en ciertas condiciones. El equipo logró esto porque las moléculas que comprenden supramoléculas estaban unidas por una fuerza moderada, que no es ni demasiado fuerte ni demasiado débil. Es más, Dado que el equipo aplicó el principio de autoorganización en sistemas biológicos a la fabricación de motores moleculares, creen que la producción en masa de los productos es factible.

Sobre la base de estos resultados positivos, el equipo tendrá como objetivo crear nanomáquinas con una funcionalidad superior a mayor escala. También, Los estudios sobre el comportamiento de los motores moleculares artificiales pueden ayudar a comprender el mecanismo detallado de cómo funcionan los motores moleculares naturales en los sistemas biológicos.

Esta investigación fue publicada en Nano letras , una revista de la American Chemical Society, el 22 de junio 2015.