Valoran aporte del Nobel de Química para crear máquinas a nivel molecular

El importante galardón científico internacional fue entregado a tres investigadores que hicieron posible el desarrollo de las máquinas controlables más pequeñas del mundo, y que podrían tener aplicaciones para la medicina. La investigadora del Cedenna, Dra. Carolina Aliaga, precisa que “el mérito por el cual fueron premiados, es por diseñar, producir y hacer funcionar máquinas a escala molecular”.

Por: Sandra Gómez

Por haber llevado la química a una nueva dimensión, el Premio Nobel 2016 de esta disciplina fue otorgado a Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart y Bernard L. Feringa por su aporte en el desarrollo de moléculas con movimientos controlables, que pueden realizar una tarea cuando se añade energía. Así fue como la Real Academia Sueca de Ciencias se refirió al trabajo de los galardonados este año.

Pero comprender cómo una máquina puede funcionar a nivel molecular, puede ser algo confuso. La investigadora del Cedenna y académica de la Facultad de Química y Biología, Dra. Carolina Aliaga, señaló que la investigación es muy interesante y que aunque es necesario hacer muchas pruebas aún, el desarrollo de estas máquinas moleculares está más cerca de lo que se podría creer.

“El mérito por el cual los investigadores fueron premiados, es por el diseñar, producir y hacer funcionar máquinas a escala molecular”, indicó la doctora en Química, agregando que además los movimientos de dichos mecanismos miniaturizados pueden ser controlados con luz ultravioleta. “Esto es tecnología molecular, la esencia de la química, donde el movimiento controlado de las moléculas es lo que genera la energía”, acotó.

La Dra. Aliaga explica que para hacerse una idea de las increíblemente pequeñas máquinas moleculares habría que considerar que son 1.000 veces más finas que un cabello… “¡y funcionan!”.

La investigadora del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología, Cedenna, sostiene que uno de los aspectos que más le gustó de la premiación fue el reconocimiento a los tres investigadores, cuyas indagaciones fueron consecutivas hasta la obtención de las máquinas.

El primero en indagar un sistema fue Jean-Pierre Sauvage (francés), que en 1983 enlazó dos moléculas compartiendo sus electrones (enlaces covalentes) en forma de cadena, al que  llamó “catenano”. Esta estructura de dos moléculas se identifica como máquina, porque permite que una molécula se mueva con respecto a la otra.

Luego, en 1991, Fraser Soddart, un inglés que estaba en la Universidad de Northwestern de Estados Unidos, hizo rotar un anillo atrapado en un eje lo que podriamos imaginar como una mancuerna de gimnasio, que científico llamó “músculo molecular”.

Pero el cierre lo puso el holandés Bernar Feringa que hace 17 años construyó una pala de rotor molecular (una especie de aspa) que giraba en la misma dirección cada vez que se le ponía luz ultravioleta, controlando el movimiento.

La interacción de los tres sistemas, permitió el desarrollo de motores moleculares que hacen rotar cilindros de vidrio que son 10.000 veces más grandes que el motor y, en 2011 hizo posible la construcción de un nanovehículo de 4 ruedas formadas por moléculas que giran, unidas a una especie de chasis molecular.

La Dra. Aliaga concluye explicando que la funcionalidad tanto de las máquinas moleculares, como del nanovehículo podría tener aplicaciones en distintas áreas de la nanotecnología, especialmente en el área médica donde los nanovehículos podrían utilizarse como sensores o métodos de entrega de fármacos.