Cientistas suíços criaram um mecanismo molecular para nanobot

Os nanobots ainda continuam sendo um sonho ou pretexto para as teorias da conspiração, mas isso não nega o fato de que os cientistas estão se esforçando para descobrir os segredos do mundo nano. “Há muito espaço lá em baixo”, disse o físico Richard Feynman. Um dia este mundo estará cheio de vida artificial. Talvez um passo nessa direção hoje tenha sido dado por cientistas suíços que apresentaram um nanomotor de apenas 16 moléculas.

Motor molecular de seis átomos de paládio (azul), seis átomos de gálio (vermelho) e moléculas de acetileno (cinza). Imagem: Empa

Uma equipe de pesquisadores dos Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais (Empa) e da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL) criou um dos menores motores do mundo. Consiste em 16 moléculas e trabalha na fronteira dos fenômenos da física clássica e quântica.

A parte fixa do motor (estator) consiste em seis átomos de paládio e seis átomos de gálio com uma semelhança grosseira de uma forma triangular. A parte móvel ou rotor é uma molécula tetraatômica de acetileno (C2H2). A largura do motor é de apenas um nanômetro. Pode ser acionado por energia térmica e elétrica. Além disso, se o calor fazia o rotor girar em uma direção aleatória (à temperatura ambiente), fornecer eletricidade usando uma sonda de microscópio de varredura em 96% dos casos fazia com que o rotor girasse estritamente em uma direção – no sentido anti-horário. Isso é definitivamente encorajador, pois a controlabilidade é rastreada.

A propósito, esse mecanismo pode ser adaptado não apenas para o movimento de nanobots, mas também para coletar energia para nanostations.

A linha superior é a imagem STM, a parte inferior é a representação do computador (Empa)

Curiosamente, no trabalho do nanomotor, os cientistas encontraram uma discrepância com as leis clássicas da física. Durante os experimentos, verificou-se que, para a rotação do rotor, é necessário menos energia do que o necessário para superar a força de atrito. A resposta foi encontrada nos fenômenos da física quântica, nomeadamente no tunelamento quântico de partículas. Esse efeito é fornecido pelo “apêndice” de energia que não foi suficiente nos cálculos ao descrever a operação do mecanismo molecular.

O experimento e muitos experimentos futuros com motores moleculares ajudarão a entender muitos efeitos e fenômenos no nível dos nanômetros. Algum dia isso levará a descobertas e invenções surpreendentes.