Un equipo internacional de científicos ha desarrollado una nueva tecnología que permite reorganizar de forma selectiva los enlaces atómicos dentro de una misma molécula.
Este avance permite un nivel de control sin precedentes sobre los enlaces químicos dentro de estas estructuras, y podría abrir algunas posibilidades interesantes en lo que se conoce como maquinaria molecular.
Las moléculas están formadas por grupos de átomos y son producto de la naturaleza y la disposición de esos átomos en su interior. Mientras que las moléculas de oxígeno que respiramos presentan el mismo tipo de átomo repetido, las moléculas de azúcar están formadas por carbono, oxígeno e hidrógeno.
Los científicos llevan algún tiempo dedicándose a algo llamado «química selectiva«, con el objetivo de formar exactamente el tipo de enlaces químicos entre átomos que desean. De este modo, se podrían crear moléculas complejas y dispositivos que puedan diseñarse para tareas específicas.
Estas llamadas máquinas moleculares fueron el centro de atención del Premio Nobel de Química de 2016, en el que el científico holandés Ben Feringa obtuvo el reconocimiento por la creación de un coche molecular impulsado por motores moleculares que giran a 12 millones de revoluciones por segundo. También hemos visto a científicos crear bombas moleculares, diminutas ruedas dentadas y submarinos moleculares para atacar a las células cancerosas, por citar solo algunos ejemplos.
Ensamblar este tipo de máquinas diminutas es un trabajo delicado que los autores de este nuevo estudio comparan con «poner bloques de Lego en una lavadora y esperar que los quintillones de moléculas acaben ensamblándose de algún modo en el producto deseado«. Su nuevo trabajo pretende apoyarse menos en la suerte y más en el control intencionado de los enlaces químicos.
La investigación se centra en las moléculas conocidas como isómeros estructurales, que tienen la misma composición atómica pero diferente disposición de los enlaces entre esos átomos. Utilizando la punta de un microscopio de sonda de barrido para aplicar diferentes pulsos de voltaje, el equipo demostró que podía reorganizar selectivamente los enlaces químicos. Una molécula con un anillo de carbono de 10 miembros en el centro podía convertirse en una molécula con un anillo de cuatro y ocho miembros, por ejemplo, o en una molécula con dos anillos de seis miembros en el centro.
Estas reacciones también eran reversibles, lo que significa que el equipo podía romper y formar los diferentes enlaces a voluntad, y esencialmente cambiar entre las estructuras moleculares de forma controlada. El equipo describe esta forma de «química selectiva» como algo sin precedentes.
Todavía es pronto para la maquinaria molecular, pero la tecnología que permite un control más fino de este tipo de estructuras podría ayudar significativamente a su desarrollo.
Vía ibm.com
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