Nanomotori molecolari: ecco le nuove scoperte

I laboratori dell’università americana Tufts University del Massachusetts hanno realizzato il motore elettrico più piccolo del mondo, costituito da una sola molecola composta da 18 atomi e grande un nanometro. La rivoluzionaria scoperta schiude le porte ad una nuova strada per la mobilità del futuro e soprattutto può avere interessanti applicazioni nel campo della medicina e della nanotecnologia.

L’idea di partenza è stata quella di fornire una carica elettrica a una molecola di solfuro di metile – butile collocata su una superficie in rame. È stata poi utilizzata la punta di un microscopio elettronico a scansione a effetto tunnel a bassa temperatura per trasmettere la carica elettrica alla molecola.
L’equipe di ricercatori, guidata dal professore Charles Skyes, ha notato che riuscendo a regolare la temperatura si poteva tenere sotto controllo la rotazione della struttura atomica della molecola, consentendo, attraverso ulteriori sviluppi, applicazioni pratiche in diversi settori. I risultati di questa nuova ricerca superano ampiamente il record mondiale detenuto da un motore elettrico grande 200 nanometri.

Charles Sykes, professore associato di Chimica presso la Tufts, ha dichiarato: “Prima d'ora, era stato trovato il modo di fare motori alimentati da luce o reazioni chimiche, ma per la prima volta è stata dimostrata la possibilità della trazione elettrica in motori molecolari: siamo stati in grado di dimostrare che è possibile fornire energia elettrica a una singola molecola e farle fare qualcosa che non è solo casuale”.
Aggiungendo: “Ci sono stati progressi significativi nella costruzione di motori molecolari alimentati dalla luce e da reazioni chimiche, ma questa è la prima volta che viene dimostrata la possibilità della trazione elettrica in motori molecolari, al di là alcune proposte teoriche”.

Ed ancora: “Una volta che avremo una comprensione migliore delle temperature necessarie per far funzionare questi motori, ci potrebbero essere applicazioni reali ad esempio in alcuni sensori e in dispositivi medici che coinvolgono piccoli tubi. L’attrito del liquido contro le pareti del tubo aumenta a queste scale nanometriche, quindi ricoprire la pareti con motori potrebbe aiutare i fluidi a percorrere il tubo più facilmente”.
Infine: “L’accoppiamento del moto molecolare con segnali elettrici potrebbe anche creare ingranaggi in miniatura e circuiti elettrici in nanoscala; questi ingranaggi potrebbero essere utilizzato in linee di ritardo in miniatura, che verrebbero utilizzate in dispositivi come i telefoni cellulari”.

Sarebbe interessante scoprire ulteriori applicazioni nel campo dell’automotive e magari, immaginare, in futuro non troppo lontano in cui i motori saranno sempre più downsizing, con cilindrate sempre più piccole e con effetti meno devastanti sull’ambiente.