11 de julio de 2020
16 de junio de 2020

El motor más pequeño del mundo, 100.000 veces más fino que un pelo

El motor más pequeño del mundo, 100.000 veces más fino que un pelo
Aspecto del motor molecular de 16 átomos - EMPA

   MADRID, 16 Jun. (EUROPA PRESS) -

   Investigadores suizos han desarrollado un motor molecular que consta de solo 16 átomos y gira de manera confiable en una dirección. Podría permitir la recolección de energía a nivel atómico.

   La característica especial del motor es que se mueve exactamente en el límite entre el movimiento clásico y el túnel cuántico, y ha revelado fenómenos desconcertantes para los investigadores en el ámbito cuántico.

   El motor fue desarrollado por un equipo de investigadores de Empa (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology) y EPFL (Escuela Politécnica Federal de Lausana). "Esto nos acerca al límite de tamaño máximo para motores moleculares", explica Oliver Gröning, jefe del Grupo de Investigación de Superficies Funcionales de Empa. El motor mide menos de un nanómetro; en otras palabras, es aproximadamente 100.000 veces más pequeño que el diámetro de un cabello humano.

   En principio, una máquina molecular funciona de manera similar a su contraparte en el mundo macro: convierte la energía en un movimiento dirigido. Tales motores moleculares también existen en la naturaleza, por ejemplo en forma de miosinas. Las miosinas son proteínas motoras que juegan un papel importante en los organismos vivos en la contracción de los músculos y el transporte de otras moléculas entre las células.

   Al igual que un motor a gran escala, el motor de 16 átomos consta de un estator y un rotor, es decir, una parte fija y una parte móvil. El rotor gira sobre la superficie del estator. Puede ocupar seis posiciones diferentes. "Para que un motor realmente haga un trabajo útil, es esencial que el estator permita que el rotor se mueva en una sola dirección", explica en un comunicado Oliver Gröning, responsable de investigación en Empa.

   Dado que la energía que impulsa el motor puede provenir de una dirección aleatoria, el propio motor debe determinar la dirección de rotación utilizando un esquema de trinquete.

   Sin embargo, el motor atómico funciona en sentido opuesto a lo que sucede con un trinquete en el mundo macroscópico con su rueda dentada dentada asimétrica: mientras el trinquete en un trinquete se mueve hacia arriba por el borde plano y se bloquea en la dirección del borde empinado, la variante atómica requiere menos energía para subir el borde empinado de la rueda dentada que en el borde plano.

   Por lo tanto, se prefiere el movimiento en la "dirección de bloqueo" habitual y es mucho menos probable el movimiento en la "dirección de marcha". Por lo tanto, el movimiento es prácticamente posible solo en una dirección.

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