Desarrollan un motor 100.000 veces más pequeño que el diámetro de un cabello humano

Un grupo de científicos de los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales (Empa, por su siglas en alemán) y de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL, por sus siglas en francés), desarrolló el motor molecular más pequeño del mundo, el cual mide menos de un nanómetro (100.000 veces más pequeño que el diámetro de un cabello humano), de acuerdo con un resumen de la investigación publicado este lunes en PNAS.

El motor, elaborado únicamente con 16 átomos, está constituido por un rotor a su vez compuesto por una molécula de acetileno de cuatro átomos, y un estrator de seis átomos de paladio y seis átomos de galio dispuestos en forma triangular, lo que le permite moverse consistentemente en una sola dirección.

El diminuto motor molecular puede ser alimentado por energía térmica o eléctrica, siendo esta última la óptima. En este sentido, los científicos determinaron que al aplicar una corriente eléctrica con un microscopio de exploración de electrones, el rotor giraba en una misma dirección y con una estabilidad del 99 %, lo que lo hace mucho más eficiente que otros motores de esa índole diseñados anteriormente.

Para sorpresa de los científicos, es capaz de seguir funcionando incluso si es alimentado con una menor cantidad de energía de la necesaria para mover sus componentes. Ello indica la ocurrencia de un fenómeno conocido como tunelización cuántica, que contradice los principios de la mecánica clásica.

De acuerdo a los modelos de la física cuántica, explican los académicos, durante el fenómeno de tunelización cuántica no existe la fricción, por lo que el rotor debería girar en cualquier dirección al azar. Por eso, el hecho de que gire en una dirección determinada con un 99 % de probabilidad, sugiere que en el proceso se produce una pérdida de energía, por mínima que sea.

Este fenómeno ha desconcertado a los investigadores, por lo que sostienen que es necesario desarrollar más investigaciones al respecto. Al mismo tiempo, consideran que el motor molecular que han desarrollado podría permitir "estudiar los procesos y las razones de la disipación de energía en los procesos de túneles cuánticos", según detalló Oliver Groening, investigador principal del estudio.