En Francia se corrió la primera carrera de ‘autos’ moleculares

Hace algunos días se llevó a cabo la primera carrera de nanomoléculas en Toulouse, Francia, que tuvo una duración de 30 horas. En esta competencia, moléculas complejas cumplieron la función de un vehículo del tamaño de una décima hasta centésima parte que tendría el corte transversal de una hebra de pelo humano. La noticia fue compartida por el portal del evento: NanoCarsRace.  

La carrera se realizó en un “autódromo” creado por el Centro Nacional para la Investigación Científica (CNRS), de Francia, que consiste en un túnel microscópico de oro que realiza una lectura de cuatro elementos moleculares a la vez. El largo de la “pista” es de 100 nanómetros e incluye dos giros en 45ºC. Participaron de la competencia seis equipos, provenientes de Japón, Francia, Alemania, Suiza, Estados Unidos y Estados Unidos-Austria, este último equipo binacional fue el ganador del primer puesto. El evento fue transmitido en vivo por YouTube.  

Los “carros” moleculares son moléculas o grupo de moléculas que pueden ser controlados para realizar ciertas tareas, y se mueven gracias a la activación de alguna parte de la molécula mediante la acción de fotones o aditivos químicos. En 2016, los científicos detrás del desarrollo de los motores moleculares obtuvieron el Premio Nobel en Química. N+1 publicó el un artículo sobre este reconocimiento y sus detalles. 

Los motores moleculares que participaron de la a carrera se operan mediante corrientes eléctricas liberadas sobre la superficie metálica. La pista (exactamente, cuatro pistas canalizadas) se encuentra en la superficie de una medalla de oro de 8 mm. Esta contiene surcos curvos de una profundidad de 0.3 nm (el ancho de dos átomos de oro) y un largo de 100 nm. 


Equipos de carreras


Equipos de carreras


Equipos de carreras

Cada equipo colocó su “carro” molecular en uno de los surcos con la ayuda de un escáner microscópico de efecto túnel. Este aparato tiene una aguja muy aguda (la punta puede tener apenas átomos de grosor) que puede ser usada para dar toques eléctricos en la superficie de la pista, alimentando el voltaje y midiendo los electrones. 

Instalación en la que se lleva a cabo la carrera molecular

Cyril FRESILLON / CEME / CNRS

De acuerdo a las reglas de la competencia, el movimiento de los “carros¨ sobre el “autódromo” debería activarse solo por acción de impulsos eléctricos de la aguja, y no por alguna acción mecánica de la misma. Es por esta razón que los equipos han creado moléculas de formas tan diversas: la configuración geométrica busca optimizar la energía que recibirán los electrones durante la descarga. 

Cada impulso eléctrico provoca que las moléculas avancen 0.3 a 0.6 nm. La mayor dificultad consiste en rastrear la posición de las moléculas, ya que cada escaneo tomaba varios minutos en ser procesado.

El equipo ganador de la competencia fue el equipo binacional Estados Unidos-Australia, cuyo “carro” molecular recorrió 450 nm en un lapso de 30 horas. Le siguió el equipo de Suiza, con un recorrido de 133 nm.

Vladimir Koroliev
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