Cientistas projetam rotor molecular, construído com apenas alguns átomos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/10/2005

Imagine um minúsculo rotor, parecido com uma roda d'água, feito de moléculas, unidas como se fossem peças de Lego. E que fosse capaz de rodar unidirecionalmente, a diferentes velocidades, acelerado por alterações em um campo elétrico externo.

Cientistas da Universidade do Colorado, Estados Unidos, foram além da imaginação, e projetaram um rotor molecular com essas exatas características. Ainda é uma possibilidade teórica, mas eles já se certificaram de que é inteiramente viável a construção desse nanomotor.

A molécula sintética, criada pelos cientistas Josef Michl e Dominik Horinek, tem o formato de um eixo, com duas rodas nas extremidades, cada uma delas com cargas elétricas opostas. A molécula deve ser montada paralelamente a uma superfície de apoio de ouro.

Os pesquisadores descobriram que o nanorotor, construído com apenas algumas centenas de átomos, irá girar na direção desejada, numa freqüência selecionada, utilizando-se um campo elétrico oscilante, concentrado em uma minúscula área acima da molécula.

No futuro, esses motores moleculares poderão servir como máquinas nanotecnológicas e serem utilizados como sensores químicos, chaves em equipamentos eletrônicos, bombas em miniatura ou até mesmo em óculos capazes de bloquear raios laser.

Mas esse futuro pode não estar tão distante. Em 2004 a equipe do Dr. Michl conseguiu montar um nanorotor molecular real, que gira em três velocidades diferentes, conforme a tensão de um campo elétrico. Esse protótipo de rotor molecular age em conformidade - além da força do campo elétrico - com a fricção entre a molécula e o substrato de ouro e com o movimento termal natural das moléculas, conhecido como movimento Browniano.

O modelo teórico que eles construíram agora vai além desses movimentos básicos, podendo o novo nanorotor ser inteiramente controlado pelo campo elétrico. O modelo construído é tão completo que possui até mesmo uma animação de como ele deverá se movimentar. Veja link para o filme no quadro Para navegar, abaixo. Agora só falta construí-lo, demonstrando que a teoria está correta.

E eles não pretendem parar por aí. Os cientistas planejam construir um rotor com rodas maiores, que possam ser giradas por um líquido ou por um gás, ao invés de eletricidade. "Em última instância, nós queremos utilizar pulsos de luz para movimentar o rotor e fazê-lo funcionar como uma bomba de fluidos. Nesse ponto nós teremos um motor, que é algo que efetivamente faz um trabalho útil, ao invés de um rotor, que é basicamente passivo," diz o Dr. Michl.

A pesquisa foi publicada no exemplar de 4 de Outubro do periódico Proceedings of the National Academy of Sciences.