Nobel de Química para el desarrollo de máquinas a escala microscópica

La Real Academia de las Ciencias de Suecia ha decidió conceder este miércoles el premio Nobel de Química al británico Fraser Stoddart, al holandés Bernard Feringa y al francés Jean-Pierre Sauvage por haber “desarrolado y producido máquinas moleculares”.

Estos tres investigadores han sido capaces de crear moléculas cuyos movimientos pueden ser controlados. 

De esta manera pueden desarrollar tareas a escala microscópica y abren todo un mundo de posibilidades de trasvase de componentes, con aplicación a casi cualquier ámbito. 

El desarrollo de la informática muestra cómo la miniaturización de la tecnología puede dar lugar a una revolución. Los distinguidos con el Premios Nobel de Química han miniaturizado máquinas y llevado a la química a una nueva dimensión, agrega el jurado en su fallo.

REVOLUCIÓN A ESCALA MICROSCÓPICA

El primer paso hacia una máquina molecular fue dado por Jean-Pierre Sauvage en 1983, cuando se logró la vinculación de dos moléculas en forma de anillo entre sí para formar una cadena, llamada catenano.

Normalmente, las moléculas se unen por enlaces covalentes fuertes en los que los átomos comparten electrones, pero en la cadena estaban unidas por una unión mecánica más libre. Para que una máquina pueda realizar una tarea debe constar de partes que se puedan mover una respecto a la otra. Los dos anillos entrelazados cumplían exactamente con este requisito.

El segundo paso fue dado por Fraser Stoddart en 1991, cuando desarrolló un rotaxano. Enroscó un anillo molecular sobre un fino eje molecular y demostró que el anillo era capaz de moverse a lo largo del eje. Entre los desarrollos basados en rotaxanos figuran un ascensor molecular, un músculo molecular y un chip de computadora basado en la molécula.

Bernard Feringa fue la primera persona en desarrollar un motor molecular; en 1999 obtuvo una pala de rotor molecular apta para girar continuamente en la misma dirección. Usando motores moleculares, ha logrado girar un cilindro de vidrio que es 10.000 veces más grande que el motor y también diseñado un nanocoche.

Los laureados con el Nobel de Química de 2016 han sacado los sistemas moleculares del estancamiento de equilibrio y los han inmerso en estados llenos de energía en los que sus movimientos pueden ser controlados, afirma el fallo.

En términos de desarrollo --argumenta--, el motor molecular está en el mismo escenario que el motor eléctrico se encontraba en la década de 1830, cuando los científicos experimentaban con varias manivelas giratorias y ruedas, sin saber que iban a llevar a los trenes eléctricos, lavadoras, ventiladores y procesadoras de alimentos de hoy. Las máquinas moleculares serán empleadas en el desarrollo de cosas tales como nuevos materiales, sensores y sistemas de almacenamiento de energía.