p Cientistas alemães desenvolveram uma nova classe de motores moleculares que giram unidirecionalmente a velocidades de até 1 kHz quando expostos à luz solar em temperatura ambiente. Esta combinação única de recursos abre novas aplicações em nanoengenharia. p Os motores moleculares são compostos químicos sintéticos que podem converter a energia fornecida externamente em movimento mecânico. Essas moléculas, que são projetados especificamente para executar movimentos direcionais em resposta a um estímulo específico, são uma pré-condição essencial para a construção de nanomáquinas úteis. Entre os tipos mais promissores de 'blocos de motor' moleculares estão as substâncias cuja conformação tridimensional pode ser alterada pela exposição à luz. "Contudo, todos os motores moleculares ativados por luz descritos até agora utilizam luz ultravioleta como fonte de energia. Mas isso restringe severamente sua gama potencial de aplicação, como seus fótons de alta energia podem ter efeitos deletérios na nanomáquina como um todo, "explica o Dr. Henry Dube, quem está na partida de LMU Nature Communications mento da Química. Dube e seus colegas agora encontraram uma maneira de contornar esse obstáculo:eles desenvolveram uma nova classe de rotor molecular que pode ser movido pela luz visível - que é menos energética do que a radiação ultravioleta e, portanto, menos provável de comprometer a operação de sistemas mais complexos. Os pesquisadores descrevem o composto e suas propriedades em um artigo publicado em Nature Communications .

p A base do motor molecular recentemente desenvolvido é a molécula hemitioíndigo. Hemithioindigo é um photoswitch, que é feito de duas moléculas orgânicas, que são conectados por uma ligação dupla de carbono. A exposição à luz altera a estrutura do hemitioíndigo, fazendo com que ele gire em torno da ligação dupla central. Em contraste com os motores ativados por luz descritos anteriormente, a rotação do motor baseado em hemitioíndigo requer a luz visível menos energética - e gira extremamente rápido:Os pesquisadores demonstraram que a molécula gira - unidirecionalmente - cerca de 1000 vezes por segundo em temperatura ambiente. "Nós próprios ficamos surpresos com o funcionamento do motor tão bem, pois é sabido que muitos motores moleculares não giram de forma constante em uma direção, mas também giram em sentido oposto em algum grau, "diz Dube." Dada a complexidade envolvida no projeto de tais moléculas motoras, é realmente surpreendente que ganhemos controle total sobre a direção de rotação na primeira tentativa. "

p O fato de que o novo composto pode ser alimentado por luz visível também significa que ele é muito mais versátil do que os motores moleculares movidos a luz descritos anteriormente. "Mas temos um longo caminho a percorrer antes que os motores moleculares possam ser integrados em nanomáquinas mais complexas para realizar funções que são mais complicadas do que o movimento rotatório direcionado que demonstramos agora, "Dube aponta." O objetivo de longo prazo neste campo é a miniaturização de máquinas de trabalho até a faixa de tamanho de moléculas orgânicas. Essas nanomáquinas forneceriam uma precisão sem precedentes no processamento ou modificação direcionada da matéria em escala molecular, abrindo oportunidades inteiramente novas em muitas áreas de pesquisa, " ele adiciona.