p Se você está dirigindo um nanocarro em uma estrada aberta, as coisas estão fadadas a ficar pegajosas. p Pesquisadores da Rice University que desenvolveram os primeiros nanocarros e colegas da North Carolina State University descobriram em testes recentes que dirigir seus veículos em condições ambientais - expostos ao ar livre, em vez de vácuo - ficou arriscado depois de um tempo porque os carros hidrofóbicos de uma molécula aderiram à "estrada" e criaram o que equivalia a grandes lombadas.

p As descobertas foram relatadas no American Chemical Society's Journal of Physical Chemistry C .

p O trabalho do químico de arroz James Tour, O químico analítico da Carolina do Norte, Gufeng Wang, e seus colegas vieram enquanto Rice se preparava para participar da primeira corrida de nanocarros em Toulouse, França, em outubro. Os pesquisadores do arroz são membros de uma das cinco equipes internacionais que planejam entrar na competição.

p Assim como no mundo macro, as condições de condução são importantes para mover os nanocarros. Embora a corrida seja disputada em um vácuo ultrafrio, os pesquisadores do Rice acharam aconselhável estudar como seu último modelo de nanocarros se sairia em um ambiente mais natural.

p "Nosso objetivo de longo prazo é fazer nanomáquinas que operem em ambientes ambientais, "Tour disse." É quando eles vão mostrar potencial para se tornarem ferramentas úteis para a medicina e fabricação de baixo para cima. "

p A mais nova geração de nanocarros de arroz apresenta rodas de adamantano que são ligeiramente hidrofóbicas (repelentes de água). Tour disse que alguma hidrofobicidade é importante para ajudar a manter os nanocarros presos a uma superfície, mas se os pneus forem muito hidrofóbicos, os carros podem ficar permanentemente imobilizados. Isso ocorre porque as coisas hidrofóbicas tendem a aderir para minimizar a quantidade de área de superfície que está em contato com a água. Coisas que são hidrofílicas, ou gostar de água, são mais propensos a flutuar livremente na água, Tour disse.

p Nos últimos testes do Rice com os novos pneus, os nanocarros foram colocados em superfícies que eram de vidro limpo ou de vidro revestido com o polímero de polietilenoglicol (PEG). O vidro é o substrato usado com mais frequência na pesquisa de nanocarros. Tour disse que as lâminas de vidro revestidas com PEG foram usadas por suas propriedades anti-incrustantes - não pegajosas, enquanto as lâminas de vidro limpas foram tratadas com peróxido de hidrogênio para que as rodas hidrofóbicas não grudassem.

p Ele disse que os carros não estavam sendo dirigidos, mas sim submetidos a "difusão dirigida" nos testes. O ponto, ele disse, foi estabelecer a cinética do movimento dos nanocarros e compreender a interação potencial da superfície da energia entre o carro e a superfície ao longo do tempo.

p "Queremos saber o que faz um nanocarro 'pisar no freio' e quanta energia externa precisamos aplicar para começar a se mover novamente, " ele disse.

p Os pesquisadores deixaram seus carros rodarem livremente em uma superfície sólida exposta ao ar e rastrearam seus movimentos por excitantes etiquetas fluorescentes embutidas.

p Os carros que se moviam por difusão browniana desaceleraram durante as 24 horas em que os slides ficaram sob observação. Faça um tour pelas lâminas que absorvem moléculas do ar; à medida que mais e mais dessas moléculas aderem à superfície, os slides tornam-se progressivamente mais "sujos" ao longo do experimento. Cada nanocarro é um único, molécula complexa que contém apenas algumas centenas de átomos, portanto, quaisquer outras moléculas que encontrem na estrada são obstáculos enormes que agem como espuma pegajosa. Cada colisão com uma dessas obstruções torna o nanocarro mais lento, e eventualmente os carros ficam permanentemente presos.

p Wang disse que de uma perspectiva de energia, isto é, a relação energética entre os carros moleculares e aqueles que compõem a estrada - moléculas adsorvidas do ar geram muitos poços de energia em potencial, assim como poças na superfície de energia potencial. Essas poças podem retardar ou prender permanentemente os nanocarros.

p Os testes mostraram que quase o dobro dos carros pareciam se mover nos slides antiaderentes do PEG, e todos se moveram um pouco mais rápido do que no vidro vazio.

p Os pesquisadores notaram que não podiam ver os novos modelos com microscópios de tunelamento porque eles só funcionam no vácuo e emitem energia que pode influenciar o movimento dos carros. Por esta razão, os pesquisadores marcaram cada nanocarro com um marcador fluorescente e usaram microscópios confocais para rastrear os movimentos dos carros.