Un coche eléctrico formado por una sola molécula

Un reciente trabajo publicado en Nature muestra el cuidadoso diseño químico y la fabricación de un 4x4 eléctrico formado por tan sólo una molécula. Depositando esta molécula sobre una superficie de cobre y añadiéndole energía, en forma de electrones, los autores del trabajo han conseguido que la molécula se mueva en una dirección específica, como un coche. Es la primera vez que se consigue que una molécula realice un movimiento continuo por la superficie en la misma dirección.
En el complejo arte de convertir los cambios en la forma de las moléculas en movimiento dirigido, la naturaleza es la reina. En nuestro cuerpo podemos encontrar múltiples ejemplos de motores proteicos capaces de convertir energía química en trabajo mecánico. Entre ellos destaca la miosina, proteína muscular que acciona la contracción de las fibras musculares en los animales.
Tomando a la naturaleza como fuente de inspiración, mediante nanotecnología se han conseguido diseñar diversos sistemas artificiales que consiguen movimiento, aunque hasta ahora, las moléculas eran meros elementos pasivos. Sin embargo, los cuatro extremos de la molécula de este trabajo, firmado por científicos de la Universidad de Groningen (Holanda), actúan como la rueda de un coche.

Cuatro brazos

La molécula está formada por cuatro brazos que actúan como motores rotatorios cuando una diminuta punta metálica les transfiere electrones. Si los cuatro motores rotan todos en la misma dirección, se produce un movimiento en línea recta, de forma semejante a cómo funciona una barca de pedales o patín.
La diminuta punta metálica que actúa como la batería del coche, acaba en uno o unos pocos átomos y forma parte del Microscopio de Efecto Túnel (STM). Se utiliza tanto para transferir los electrones a la molécula de forma que se pueda mover, como para visualizar la molécula y su movimiento.
Cambiando la dirección del movimiento de rotación de las unidades motoras individuales en cada brazo, el 'nanocoche' puede realizar un movimiento al azar o trayectorias lineales. Los autores opinan que "este diseño representa un punto de partida para explorar sistemas mecánicos moleculares más sofisticados, quizás con control completo sobre la dirección de movimiento".