Esta mañana, tres pioneros en el campo de la química: Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart y Bernard L. Feringa, recibieron el Premio Nobel de Química por su trabajo en máquinas moleculares. En lugar de hierro y acero, estos pequeños dispositivos usan componentes moleculares, que giran y bombean como si fueran bielas y pistones de tamaño real. Invisibles a simple vista, estas nanomáquinas podrían eventualmente usarse en nuevos materiales, sensores o incluso en la entrega selectiva de medicamentos.
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El trío hizo grandes contribuciones a una caja de herramientas moleculares que es solo el comienzo de estos dispositivos a nanoescala. "Me siento un poco como los hermanos Wright que volaban hace 100 años por primera vez, y la gente decía por qué necesitamos una máquina voladora", dijo Feringa al comité Nobel durante una llamada telefónica, informa Nicola Davis e Ian Sample. en The Guardian. "Y ahora tenemos el Boeing 747 y el Airbus".
Ya hay muchos materiales que pueden ser producidos químicamente. Pero ahora con la adición de estos pequeños movimientos, "hay una oportunidad infinita", dice. "Abre un mundo completamente nuevo de nanomáquinas".
En 1983, Jean-Pierre Sauvage y su grupo de investigación francés hicieron el primer avance hacia la creación de dispositivos diminutos, superando un desafío que desconcertó a muchos antes que él. Utilizando un ion de cobre, él y su equipo atrajeron dos moléculas en forma de media luna, uniéndolas alrededor de un anillo para crear un llamado enlace mecánico, creando lo que parece un eslabón en una cadena molecular, según una rueda de prensa.
El siguiente gran avance se produjo en 1991, cuando Stoddart creó un eje de tamaño nanométrico utilizando un anillo molecular libre de electrones cargados negativamente y una varilla rica en electrones. Cuando los dos se encontraron en solución, se atrajeron entre sí y la barra se deslizó a través del anillo como un eje. La adición de calor provocó el movimiento. En los años posteriores, Stoddart incluso ha incorporado este pequeño movimiento en un chip de computadora.
La mayor contribución de Feringa al campo se produjo en 1999 cuando él y su equipo desarrollaron el primer motor molecular. Los movimientos giratorios de las moléculas son típicamente aleatorios, pero Feringa pudo diseñar una molécula que gira en una dirección controlada. Agregó estas "ruedas" moleculares a un chasis de carbono para crear un automóvil molecular que obtiene su impulso de los pulsos de luz.
Los investigadores creen que las nanomáquinas tienen el potencial de revolucionar la informática, la asistencia sanitaria y la ciencia de los materiales. Un día, las nanomáquinas podrían funcionar como pequeños robots moleculares, reparando órganos o limpiando el medio ambiente.
Incluso podrían revolucionar las ciudades, Mark Miodownik, profesor de materiales y sociedad en el University College London, le dice a Hannah Devlin en The Guardian . "Si desea una infraestructura que cuide de sí misma, y creo que sí, estoy bastante seguro de que vamos a avanzar hacia sistemas de autocuración", dice. "Tendremos tuberías de plástico que pueden repararse por sí mismas o un puente que, cuando se rompa, tiene estas máquinas que reconstruyen el puente a escala microscópica. Está comenzando. El potencial es realmente inmenso".
Los investigadores ya están dando grandes pasos para utilizar las máquinas moleculares, informa Sarah Kaplan en The Washington Post . El año pasado, los investigadores en Alemania utilizaron máquinas moleculares para construir un compuesto anticancerígeno que la luz apaga y enciende. Esto permite a los médicos apuntar a las áreas afectadas sin dañar el tejido sano. Otro grupo creó un "robot" molecular capaz de unir aminoácidos como un pequeño brazo móvil.
Pero la tecnología aún está en pañales y hay mucho más por venir. Según Nobelprize.org, "el motor molecular está en la misma etapa que el motor eléctrico en la década de 1830, cuando los científicos exhibieron varias manivelas y ruedas giratorias sin saber que conducirían a trenes eléctricos, lavadoras, ventiladores y procesadores de alimentos".
