p No minúsculo mundo da nanotecnologia, grandes passos são raros. Mas um desenvolvimento recente tem o potencial de melhorar maciçamente nossas vidas:um motor medindo 200 bilionésimos de metro, que poderia fornecer energia a pequenos robôs para combater doenças em células vivas. p A própria vida é a prova da extrema eficácia da nanotecnologia - a manipulação da matéria em escala molecular ou atômica - na qual o DNA, proteínas e enzimas podem ser consideradas máquinas. Na verdade, pesquisadores conseguiram fazer micropropulsores usando minúsculas fitas de DNA. Essas fitas podem ser costuradas com tanta liberdade e precisão que a prática é conhecida como "origami de DNA". Contudo, Origami de DNA carece de força e velocidade operacional (leva tempo mensurável em segundos), reduzindo sua função robótica.

p Mas agora produzimos nanomotores que podem ser operados com feixes de luz para operar os pistões, bombas e válvulas. Feito de nanopartículas de ouro unidas por uma substância química sensível ao calor, nossas máquinas são fortes, rápido e simples de operar, tornando-os extremamente práticos para aplicações futuras.

p Um dos maiores problemas ao lidar com tecnologia minúscula é a necessidade de criar uma força forte para um objeto em nanoescala. Se você pensar em um ser humano se movendo na água, seus movimentos são apenas ligeiramente restritos e a água parece fluida. Mas imagine o que aconteceria se essa pessoa encolhesse a um tamanho cem mil vezes menor do que uma formiga. A água seria incrivelmente viscosa. Para poder se mover com facilidade em nanoescala, uma "nanopessoa" precisaria exercer uma força enorme para seu tamanho. A imagem de uma formiga, capaz de levantar várias vezes seu próprio peso, vem à mente. Daí o nome da nossa descoberta:nanotransdutores atuantes - ou ANTs.

p Os ANTs consistem em nanopartículas de ouro ligadas por um material termossensível. Em temperatura ambiente, o material de ligação está relaxado e pode ser preenchido com água, que separam as nanopartículas. Aquecido por apenas alguns graus usando um laser, o material se contrai em uma casca fina, aproximando as nanopartículas e expulsando a água. Então, conforme esfria novamente, a água volta e repele as nanopartículas com enorme força. Os ANTs agem como uma mola pequena, mas poderosa, armazenando e liberando grandes quantidades de energia elástica em grande velocidade.

p A chave para o desenvolvimento das ANTs foi o uso de luz laser. Ao escolher a cor certa de luz para o tamanho certo de nanopartículas (neste caso, luz verde para nanopartículas de ouro), é possível aquecê-las muito rapidamente. Na escuridão, porque eles são tão pequenos, as nanopartículas também esfriam muito rapidamente. Os ANTs podem operar dentro de um microssegundo. Da mesma forma que a luz pode aquecer a água para alimentar motores a vapor, podemos usar a luz para construir um pistão para motores em nanoescala.

p Explosão de ANTs

p "É como uma explosão, "explica Tao Ding do Laboratório Cavendish de Cambridge:" Temos centenas de bolas de ouro se separando em um milionésimo de segundo quando as moléculas de água inflam os polímeros ao seu redor. "

p Uma aplicação óbvia para este novo avanço será na prática da microfluídica, que permitem que um laboratório químico inteiro exista em um chip. Isso permite a fabricação de produtos farmacêuticos e a análise de produtos químicos com altíssima precisão. Contudo, a microfluídica tem sido limitada pela necessidade de equipamentos operacionais volumosos, como bombas e válvulas, que precisam ser conectadas fisicamente com tubos ao chip.

p Os novos ANTs podem ser usados ​​como minúsculas bombas e válvulas dispersas pelo próprio chip microfluídico e operadas por pequenos feixes de luz sem a necessidade de qualquer conexão física. Mais, o tamanho dos ANTs (200-400nm) é semelhante ao tamanho dos menores pontos nos quais podemos focalizar a luz, que otimiza a tecnologia. O uso de ANTs permitiria projetos microfluídicos muito mais complexos nos próximos anos.

p Também estamos analisando a mesma escala de tempo no uso de ANTs para produzir pistões e, eventualmente, motores em nanoescala, restringindo o movimento das ANTs a uma única direção. No futuro, tais motores podem nos permitir fabricar materiais específicos, e, eventualmente, até carros e casas, além de fornecer energia para os nano-motores trabalharem com os nano-robôs dentro das células vivas. Pequenos passos para os ANTs podem significar grandes saltos para os humanos. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.