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Tres científicos fueron galardonados con el premio Nobel de Química 2016, debido a sus aportes en la creación de máquinas moleculares, estructuras 1.000 veces más pequeñas que la hebra de un cabello humano.
Los hallazgos del fráncésJean-Pierre Sauvage, el escosés Fraser Stoddart y el holandés Bernard L. Feringa podrán usarse eventualmente para producir nuevos materiales, sensores y sistemas de almacenamiento de energía, así como nanorrobots, explicó la Real Academia Sueca de Ciencias, que otorga estos galardones.
¿Qué aportaron los premiados? El principal logro de Sauvage fue crear una unión mecánica para enlazar moléculas.
Las moléculas suelen permanecer unidas por enlaces covalentes (aquellos en los que los átomos comparten electrones). Sin embargo, el francés pudo entrelazar moléculas sin que los átomos interactuaran directamente unos con los otros. Es decir, consiguió algo similar a unir dos aros o anillos. A este logro se le llamó catenanos.
Uno de los requisitos para que una máquina pueda realizar una tarea es que las partes que la componen consigan moverse en relación a las otras. Por ello, se considera que el hallazgo de Sauvage es el primer eslabón en la cadena de las máquinas moleculares.
“Tales sistemas existen, muy numerosos, en las células vivas e intervienen en todos los procesos biológicos importantes”, consignó la agencia de noticias AFP.
Anillos y ejes. Por su parte, el principal aporte de Fraser Stoddart fueron los llamados rotaxanos (moléculas con forma de anillo y unidas de forma mecánica a un eje).
El escocés y su equipo de trabajo construyeron en 1991, una estructura en forma de aro engachada a un eje. Al someterla a calor, descubrieron que las moléculas se movían hacia adelante y hacia atrás, como lo hace un servicio de tren, por ejemplo. Más tarde, el equipo de Stoddart logró controlar por completo el movimiento de estas moléculas.
Basados en los rotaxanos, el científico y otros investigadores desarrollaron un chip computacional de 20 kb de memoria e incluso, una estructura elástica similar a los filamentos que componen los músculos humanos.
Motor. Entanto, el holandés Ben Feringa fue reconocido por ser el responsable de construir el primer motor molecular. Esto lo logró diseñando una molécula capaz de girar en una misma dirección. ¿Cómo lo consiguió? Aplicándole luz ultravioleta, pues así logró que esta rotara 180 grados, cada vez que era sometida a ese estímulo, en una determinada dirección. Con ello creó el primer motor molecular. Posteriormente, el investigador creó un nanovehículo.
Consultado por la Academia durante la premiación aseguró “Tener la impresión de ser un poco como los hermanos Wright, que volaron (en avión) por primera vez hace 100 años. La gente dijo: ¿para qué necesitamos máquinas volantes? Y ahora tenemos el Boeing 747 y el Airbus”.
Alcances. Cristian Campos, director de la Escuela de Química de la Universidad de Costa Rica explicó que “Una máquina puede estar quieta, pero si uno la toca o la pertuba moviendo una palanca, la máquina se mueve, lo mismo sucede con estos sistemas de moléculas. Si están quietas, pero uno las bombardea con un estímulo eléctrico o luminoso y se le da un seguimiento al fenómeno, este se manifiesta como un cambio de posición o movimiento sincronizado del sistema químico, que simula el trabajo realizado por un artefacto (máquina) en nuestro entorno”.
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Aclaró que la ciencia pura no tiene una aplicación inmediata y más bien eso podría tardar décadas. “Ellos trataron de entender los mecanismos básicos de funcionamiento molecular; una vez que lo hacen, pueden diseñar o definir alguna ruta para algo más grande, que tenga algún tipo de utilidad”, agregó.
El comité de los Nobel destacó que el tema de las máquinas moleculares está apenas en su infancia, similar a 1830, cuando los científicos mostraban varias manivelas giratorias y ruedas, sin saber que iban a conducir a la creación de trenes eléctricos, lavadoras y otros artefactos.
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