Progresso no caminho para nanomáquinas inteligentes:os químicos da LMU modificaram a síntese de um motor molecular para reduzir a velocidade de sua rotação movida pela luz, permitindo assim aos pesquisadores analisar o mecanismo de movimento em detalhes completos.

Os químicos da LMU liderados pelo Dr. Henry Dube desenvolveram um novo método para sintetizar a próxima geração de motores moleculares. Usando este método "fomos capazes de reduzir a velocidade do nosso motor molecular o suficiente para nos permitir seguir seu movimento rotacional movido pela luz em detalhes completos, "diz Dube, que lidera um Grupo de Pesquisa Emmy Noether Junior no Departamento de Química da LMU. O novo estudo aparece na revista Angewandte Chemie .

O novo composto, como sua molécula motora predecessora, que Dube e seus colegas descreveram em um artigo publicado em Nature Communications em 2015, contém uma ligação dupla carbono-carbono (C =C). Quando exposto à luz, parte da molécula gira unidirecionalmente em torno dessa ligação dupla. Além disso, ao contrário da maioria das outras moléculas motoras sintéticas, que são alimentados por luz ultravioleta, A estrutura do Dube pode ser posta em movimento pela luz visível - que é menos energética do que UV. Para diminuir a taxa de rotação, Dube e sua equipe desenvolveram uma nova síntese, que produz a estrutura desejada em cinco etapas. A nova abordagem permite a incorporação de grupos substituintes volumosos na estrutura final, que restringem o caminho aberto para o rotor, reduzindo efetivamente sua mobilidade e, portanto, levando a uma taxa de rotação geral mais baixa. Essas modificações permitiram aos pesquisadores observar todos os quatro intermediários previstos que devem ser percorridos sequencialmente em cada ciclo de rotação, e permitiu-lhes confirmar que o modo de rotação do motor é realmente unidirecional.

O objetivo da pesquisa de Henry Dube é desenvolver os componentes químicos necessários à construção das chamadas nanomáquinas - conjuntos moleculares cujos movimentos e estados estruturais podem ser controlados por estímulos externos. Quanto maior o grau de controle alcançado, quanto mais ampla for a gama de aplicações potenciais disponíveis. A capacidade de reduzir a taxa de rotação do motor hemitioindigo agora abre possíveis aplicações em catálise ou no desenvolvimento de materiais inteligentes, que pode ser manipulado de forma direcionada.