Engenheiros sonham com motores feitos de moléculas individuais que possam impulsionar a produção de máquinas a nível molecular. No entanto, a suma modelagem a partir de motores maiores tem sido extremamente difícil. Agora, pesquisadores de França e da Universidade de Ohio têm colaborado numa nova abordagem e criaram o primeiro motor compacto molecular que pode girar no sentido horário e anti-horário.
A molécula tem um nanómetros de altura e 2 nanómetros de diâmetro, e é chamada um "complexo banco de piano" devido à sua forma. Ele tem uma posição de base com três pernas inertes sobre uma superfície de ouro e uma parte superior de rotação, ou o rotor, com um único átomo de ruténio a ligar os dois. Este rotor contém cinco raios de ferro, sendo um delas mais curto do que os outros para detetar facilmente quando gira.
O motor funciona através de um processo mecânico quântico chamado tunelamento de eléctrões inelástico, em que os electrões que são disparados na molécula perdem parte de sua energia na transferência e as vibrações resultantes giram o rotor. Os pesquisadores transferiram as moléculas de motor para o ouro, e os seus rotores começaram a girar por conta própria, mesmo a -316 graus Fahrenheit. Um microscópio de tunelamento flutuava sobre o motor, testando a sua capacidade de estimular as diferentes regiões da molécula.
Os investigadores descobriram que poderiam controlar a rotação do motor, concentrando a energia em diferentes partes do pequeno motor. Por exemplo, tendo como alvo cada um dos raios mais longos criavam movimento anti-horários, ao alvejar o mais curto criavam movimento no sentido horário.
Os pesquisadores estão agora a concentrar-se em dois objetivos: ligar o motor a uma cadeia de engrenagens com um tamanho em nanômetros e instalá-lo num carro nano-molecular, a fim de poder dirigi-lo. Este estudo foi publicado online a 23 de dezembro na revista Nature Nanotechnology.
