¿Cómo funcionan las pequeñas máquinas moleculares que obtuvieron el Nobel?

CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y DE ESTUDIOS AVANZADOS 

Boletín de Prensa 065

5 de octubre de 2016 

• Los galardonados investigadores utilizaron anillos encadenados para diseñar y sintetizar motores minúsculos que auguran una revolución en la química. 

Diseñar y producir las máquinas más pequeñas del mundo con movimientos controlables, hizo merecedores a Jean Pierre Sauvage, de la Universidad de Estrasburgo (Francia), James Frasser Stoddart, de la Universidad de Northwestern (E.E.U.U.) y a Bernard L. Feringa, de la Universidad de Groningen (Holanda), del Premio Nobel de Química 2016.

Este trabajo, señala la Real Academia de Ciencias de Suecia en un comunicado, ha desarrollado moléculas con movimientos controlables, que pueden llevar a cabo tareas cuando se les proporciona energía. El trabajo de los tres investigadores "demuestra cómo la miniaturización de la tecnología puede conducir a una revolución".

Jesús Armando Luján Montelongo, investigador del Departamento de Química del Cinvestav, explica que "estamos presenciado más o menos el nivel de avance que se tuvo en el siglo XIX cuando se presentaron los primeros motores eléctricos, pero a escala nanométrica, y afirma que con la evolución de esta tecnología tendrá múltiples aplicaciones.

El investigador refiere que estas diminutas máquinas fabricadas con moléculas son dos anillos encadenados, pero no unidos de forma química, sólo física, de manera que se puedan mover uno dentro del otro, sin separarse. Afirma que estas máquinas moleculares pueden realizar una tarea cuando se les proporciona energía y abre muchas posibilidades tecnológicas.

Jean-Pierre Sauvage fue el pionero en esta técnica cuando en 1983 enlazó dos moléculas con forma de anillo formando una cadena, denominada catenano. Normalmente, las moléculas se unen con enlaces covalentes, en los que los átomos comparten electrones, pero en el catenano de Sauvage estaban entrelazadas mecánicamente. La Academia subraya que una máquina debe estar compuesta por partes que se puedan mover las unas respecto a las otras. El catenano cumplía este requisito.

Por su parte Frasser Stoddart ideó por primera vez un modelo para unir estos catenanos capaces de moverse uno sobre otro a un eje, teniendo como resultado el primer motor molecular diseñado por el hombre llamado rotaxano. Con su equipo consiguió controlar en su totalidad el movimiento provocado por una fuente de calor sobre el rotaxano. Este avance científico puede tener alcances como diseñar vehículos diminutos que se puedan inyectar en un tejido e introducir fármacos en una célula determinada o detectar células cancerígenas, pero también podría tendría repercusión en otros campos de trabajo.

En tanto, Bernard L. Feringa se ha enfocado en una química orgánica física y sintética inspirada en principios naturales, con lo que se espera explotar por completo el potencial de estas pequeñas máquinas moleculares.

Este es el tercero anuncio por parte de la Real Academia de Ciencias de Suecia sobre los premios Nobel. Los premiados obtienen ocho millones de coronas suecas (unos 880.000 euros), cuantía con la que está dotada cada una de las categorías de los Nobel. Los tres ganadores compartirán esta cantidad a partes iguales.

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