Revolução na nanotecnologia! Cientistas criam a máquina molecular mais pequena da história
Este dispositivo, tão pequeno que escapa à visão de qualquer microscópio, tem o potencial de revolucionar domínios como a medicina personalizada e os dispositivos quânticos.
Se pudéssemos encolher uma máquina à escala de um átomo, seria possível fazê-la funcionar? A resposta, hoje, é um retumbante sim. Uma equipa científica construiu uma máquina molecular tão pequena que é equivalente a construir um relógio dentro de uma célula. Este feito revolucionário abre as portas a um mundo de possibilidades no domínio da nanotecnologia.
A investigação publicada na revista Small e dirigida pelo Professor Toyo Kazu Yamada da Universidade de Chiba no Japão, revela como a sua equipa construiu uma máquina tão pequena que escapa até às lentes dos microscópios mais potentes.
O coração da máquina: Ferroceno
Na sua essência, uma máquina molecular é um dispositivo à escala nanométrica, tão pequeno que é composto por apenas algumas moléculas.
A chave para esta descoberta foi a utilização do ferroceno, uma molécula promissora que tinha um grande problema: decompunha-se quando tocava em superfícies metálicas. Era como se um cubo de gelo começasse a derreter instantaneamente quando colocado numa frigideira quente.
Em seguida, envolveram estas moléculas numa película protetora (éter de coroa), que atua como um escudo entre o ferroceno e o metal, permitindo que a máquina molecular funcione sem se desintegrar.
O movimento perfeito
Desde a sua descoberta, que foi galardoada com o Prémio Nobel da Química em 1973, o ferroceno tem sido objeto de numerosos estudos. No entanto, as suas aplicações práticas tinham sido limitadas pela sua instabilidade em condições reais. Agora, graças a esta descoberta, essa barreira foi ultrapassada.
Imagine ter um controlo remoto para uma molécula. É assim que os cientistas manipulam o ferroceno. Utilizando um microscópio de varrimento por tunelização, podem aplicar uma corrente elétrica precisa à molécula, induzindo um movimento rotativo.
Um microscópio de varrimento por tunelamento é uma ferramenta que utiliza eletrões para varrer a superfície de objetos ao nível atómico, permitindo ver detalhes extremamente pequenos que não podem ser vistos com outros microscópios. Todo este mecanismo é como fazer girar uma pequena hélice, mas com um controlo tão preciso que poderíamos compará-lo ao ajuste do ponteiro de um relógio. Esta capacidade de controlar o movimento a nível atómico é um marco na nanotecnologia.
Um mundo de possibilidades à escala atómica
As possibilidades oferecidas por estas máquinas moleculares são enormes. Na medicina, poderão ser utilizadas para administrar medicamentos diretamente a células específicas, aumentando a eficácia dos tratamentos e reduzindo os efeitos secundários.
Outro domínio promissor é a computação quântica. As propriedades eletrónicas do ferroceno tornam-no um candidato ideal para a conceção de sistemas de armazenamento e processamento de informação à escala quântica.
Se construir um motor é como montar um puzzle com peças grandes, construir uma máquina molecular é como montá-la com átomos. Esta descoberta não é apenas um avanço científico; é uma porta para um mundo onde as máquinas moleculares podem transformar indústrias inteiras. Com esta descoberta, a ciência está a construir o futuro, molécula a molécula.
Referências da notícia
- Yamada T. et all. Reversible Sliding Motion by Hole-Injection in Ammonium-Linked Ferrocene, Electronically Decoupled from Noble Metal Substrate by Crown-Ether Template Layer. Small. (2024).
- University of Chile. World’s Smallest Molecular Machine: Reversible Sliding Motion in Ammonium-Linked Ferrocene. Chiba-u. (2024).