Más abajo hay espacio”

Química. Un informe de las universidades de Maine y Northwestern se unieron para analizar el tema de las máquinas moleculares indica los pasos necesarios para conseguir esas grandezas sintéticas basadas en la nanotecnología

Mientras más pequeño era el espacio, más cosas se podían ver. Por un tiempo, la célula y el átomo parecían encontrarse en el espacio más pequeño pero resultó que no. Más abajo había más espacio, como dijo en aquella famosa charla de 1959 el físico Richard Feyman. Pues resulta que había más dentro de la célula, muchas más dentro del átomo. De hecho, en la actualidad, los aparatos más gigantescos y pesados se encargan de investigar elementos indetectables sin esa avanzada tecnología.

Así, están detrás de lo que compone la tela del universo y de los mecanismos moleculares que nos permiten ser. De hecho, es una búsqueda compleja y ardua que lleva ya cinco décadas de iniciada, sin embargo, aún no tenemos las extraordinarias máquinas moleculares que tantos resultados extraordinarios aún prometen. Como aseguran los científicos, los interruptores moleculares son populares y muy usados, pero las máquinas no.

Ahora, equipos de químicos en las universidades de Maine y Northwestern se unieron para analizar el tema y elaborar un informe que han publicado hoy 25 de noviembre con el nombre: ¿Pueden las máquinas moleculares artificiales brindarnos sus promesas? En él, los investigadores indican los pasos necesarios para conseguir esas grandezas sintéticas basadas en la nanotecnología. De hecho, la oferta erradicó la muerte. Hoy en día, muchos individuos han pagado y continúan pagando a compañías varias para que mantengan sus cuerpos o sus cabezas congeladas en nitrógeno con la esperanza de que la nanotecnología en un futuro conseguirá revivirlos nuevamente. Tenemos esas ideas de bichos artificiales por nuestras venas, máquinas reparadoras de genomas, nanocirujanos manteniéndonos sanos y vivos. Sin embargo, la realización de estos aparatos es mucho más compleja.

“Toda máquina a una escala nanómetro está sujeta a un bombardeo continuo de las moléculas en su ambiente lo que origina algo llamado ruido termal. Hemos intentado imitar accesos macroscópicos a ver si podemos controlar este ruido pero los intentos no han sido notablemente exitosos”, dice Ali Coskun, uno de los autores.

Los investigadores han tomado por eso otro camino, utilizando el ruido termal de forma constructiva, buscando la forma de que su activación los ayude a descubrir cómo generar energía de ellos mismos, ya que son el centro del trabajo de máquinas biomoleculares en las células que llevan a cabo las tareas esenciales del metabolismo.

“En esta escala del nanómetro estamos hablando de una molécula, y capturar energía es un trabajo que conlleva prevenir el movimiento hacia atrás como causar otro hacia delante”, dice Fraser Stoddart, profesor de química y otro de los autores.

El informe señala que para conseguir las metas de las máquinas moleculares, los interruptores que ya existen y son usados con regularidad deben funcionar no sólo en esa escala sino en todas, se espera que puedan ensamblar moléculas que formen productos químicos de gran complejidad y que puedan realizar las tareas en el mundo macroscópico, que trabajen rompiendo barreras temporales y espaciales, así como en la naturaleza.

Arquitectura integral

“Necesitamos organizar estos interruptores moleculares para que logren una arquitectura altamente integral. Lo que nos anima e incita a seguir es la eficiencia existente de la conversión de energía de las máquinas con moléculas artificiales que presentan una utilidad de más del 75%; si comparamos esta eficiencia con el motor de un carro, que sólo convierte del 20 al 30% de la energía química de la gasolina en trabajo mecánico, nos damos cuenta de su gran ventaja. De hecho, hasta los motores diesel más efectivos sólo funcionan a un 50%”, explica Bartosz A. Grzybowski.

La energía química, no olvidemos, puede ser convertida directamente en trabajo mecánico sin tener que ser quemada primero. De hecho, la extraordinaria promesa molecular sigue ahí, en pie, y las expectativas son tan gigantescas como antes; sólo falta que Homo sapiens consiga cómo desarrollarla y usarla de la manera más efectiva posible.


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