Cientistas japoneses criaram moléculas em espiral que funcionam como uma mola, alternando entre a posição de "comprimida" e "liberada" quando submetidas a um sinal eletroquímico.Este pode ser o primeiro caso de criação de um objeto molecular, uma estrutura funcional formada por uma única molécula.
Recentemente, pesquisadores suíços criaram a maior molécula sintética já fabricada, mas que ainda não constituía uma unidade funcional por si só - portanto, não é um objeto molecular.
A descoberta do grupo japonês demonstra diretamente a possibilidade da criação de chaves eletroquímicas formadas por moléculas individuais.
E, indiretamente, é um dos primeiros exemplos de uma das maiores promessas da nanotecnologia, a criação de objetos de baixo para cima, usando átomos e moléculas individuais.
Mola molecular
O grau de torção das estruturas helicoidais naturais, como a dupla hélice do DNA, desempenha um papel essencial em muitas funções biológicas importantes.
Devido à sua arquitetura torcida, as estruturas helicoidais artificiais podem facilitar a separação e a síntese de compostos quirais - moléculas assimétricas que não podem ser sobrepostas com sua imagem espelhada. Estas chamadas moléculas canhotas têm grande importância na área bioquímica, sobretudo no desenvolvimento de fármacos.
Eisuke Ohta e seus colegas do Instituto Riken criaram oligômeros, pequenas cadeias de polímero em formato de mola, a partir de compostos orgânicos chamados o-fenilenos.
Esses oligômeros são formados por anéis de benzeno que se conectam uns aos outros em um ângulo agudo, o que dá origem à sua estrutura helicoidal, em formato de mola.
Os cientistas afirmam que suas "mola-éculas" poderão em breve servir como máquinas moleculares, para aplicação em computadores moleculares.
Computadores moleculares
Muitos pesquisadores têm estudado moléculas que alteram suas características - tais como cor, luminescência e modo de agregação - quando expostas a estímulos externos.
Mas as alterações na rigidez demonstradas pela "mola-écula" é algo inédito e pode abrir as portas para novos tipos de chaves e mecanismos moleculares.
Ao purificar o material, os cientistas descobriram que as moléculas passavam por um "processo de quebra de simetria quiral", produzindo cristais que continham hélices para a esquerda e para a direita. Além disso, as molas mudam de lateralidade rapidamente quando em solução.
No entanto, a oxidação dessas estruturas retarda o processo de comutação entre os dois estados quirais, aumentando sua vida útil.
Esses estados de longa duração se assemelham aos 0s e 1s do código binário, tornando-os adequados para o armazenamento de dados moleculares, cuja gravação pode ser feita opticamente.
É tudo muito novo, e os cientistas afirmam que o próximo passo é descobrir as propriedades físicas e químicas desses oligômeros. "Agora, nós queremos desvendar essas propriedades," disse Ohta.
Só então será possível começar a explorar suas aplicações práticas.
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