La carrera más corta del mundo por distancia, una fracción del ancho de un cabello humano, se corrió en pistas doradas y plateadas. y tomó la friolera de 30 horas. Dado que los vehículos eran invisibles a simple vista, su típico aficionado a las carreras puede que se lo haya perdido. Pero la "nanoraza" de abril fue un gran éxito para los científicos que trabajaban a nanoescala. Estimuló el interés en las máquinas moleculares y condujo a un nuevo descubrimiento sorprendente, informa el equipo que entró en un "camión monstruo" de tamaño nanométrico.

Los investigadores presentan hoy su investigación sobre nanocoches en la 254ª Reunión y Exposición Nacional de la Sociedad Química Estadounidense (ACS). ACS, la sociedad científica más grande del mundo, está celebrando la reunión aquí hasta el jueves. Cuenta con casi 9, 400 presentaciones sobre una amplia gama de temas científicos.

"El objetivo general era hacer publicidad de la nanociencia al público, "Eric Masson, Doctor., dice. "Luego estaba el desafío técnico de manipular varios nanocoches al mismo tiempo utilizando un microscopio de túnel de barrido, o STM, instrumento. Adicionalmente, cada equipo tenía su propio objetivo. Lo nuestro era ver si podíamos depositar un conjunto supramolecular intacto en una superficie, y controlar su movimiento ".

Masson y Saw-Wai Hla, Doctor., codirigió el equipo de la Universidad de Ohio. Diseñaron y construyeron el automóvil más grande con aproximadamente 3,5 nanómetros de longitud. Oficialmente llamado Bobcat Nanowagon, tenía un marco de pseudorotaxano en forma de H con cuatro moléculas de cucurbituril relativamente grandes como ruedas. Por el tamaño, irónicamente fue apodado un camión monstruo. Pero a diferencia de los vehículos normales, no tenía motor. Entonces, para mover el nanocoche, los investigadores utilizaron el instrumento STM en el laboratorio de Hla.

"Incorporamos receptores de carga positiva en el automóvil, "Dice Hla." Entonces, si inyectamos una carga positiva en la punta del STM apuntando al automóvil, habría repulsión, y el coche se movería. Descubrimos que funcionaba muy bien ".

La competencia, catalogada como la primera carrera de nanocoches, se llevó a cabo en el Centro Nacional Francés de Investigación Científica (CNRS) en Toulouse el 28 de abril. Seis equipos de tres continentes participaron en sus corredores del tamaño de una molécula. Pero debido a que el instrumento STM en Toulouse solo tenía cuatro puntas que podían controlar cada uno solo un nanocoche, el equipo de Ohio mantuvo su nanovagón en el laboratorio de Hla, pero lo "condujo" de forma remota desde el CNRS.

"Tengo entendido que esta fue la primera vez, "Dice Hla." Manipulamos el coche a escala atómica desde medio globo de distancia ".

El nanowagon de Hla y Masson viajó 43 nanómetros en la pista de oro antes de atascarse debido a una sección particularmente accidentada de la pista y una señal de energía en el Medio Oeste. Aunque no completó el curso, fue más lejos que otros tres concursantes, lo que le valió al equipo un tercer lugar.

Masson y Hla dicen que el equipo de Ohio descubrió algo intrigante como resultado de la carrera. Habían ensamblado el nanovagón suspendiendo las moléculas del chasis en agua, agregando las moléculas de la rueda y luego evaporando el agua. Aproximadamente el 70 por ciento de las estructuras resultantes parecían tablas flotantes de dos ruedas, algunos tenían tres ruedas, y alrededor del 10 por ciento tenía las cuatro ruedas. Se sorprendieron al descubrir que muy pocas ruedas no estaban conectadas a nada.

"Eso significa que fue más fácil romper el chasis, un enlace covalente, que romper los enlaces no covalentes entre el chasis y las ruedas, "Dice Masson." Eso es completamente contradictorio porque típicamente un enlace no covalente es mucho más débil que un enlace covalente. Es una curiosidad teórica ".

Aún se desconoce cómo esta información podría aplicarse en última instancia a las máquinas moleculares en el futuro, aunque muchos científicos imaginan que vehículos diminutos como estos podrían usarse en electrónica y almacenamiento de datos. Masson y Hla enfatizan que el trabajo aún se encuentra en sus primeras etapas. Antes de que aparezcan las aplicaciones, los científicos deben comprender cómo se comportan las moléculas a escala atómica.

"Nuestro entusiasmo se centra en la ciencia fundamental, "Dice Hla." Esto es solo el comienzo ".