p Uma equipe de químicos da LMU acoplou com sucesso o movimento direcionado de um motor molecular ativado por luz a uma unidade química diferente - dando assim um passo importante em direção à realização de nanomáquinas sintéticas. p Motores moleculares são compostos químicos que convertem energia em movimentos direcionados. Por exemplo, é possível fazer com que um substituinte ligado a uma ligação química específica gire unidirecionalmente quando exposto à luz de um determinado comprimento de onda. Moléculas desse tipo são, portanto, de grande interesse como unidades motrizes para nanomáquinas. Contudo, a fim de realizar um trabalho útil, esses motores devem ser integrados em conjuntos maiores de forma que seus movimentos mecânicos possam ser efetivamente acoplados a outras unidades moleculares. Até aqui, esta meta permaneceu fora de alcance. O químico da LMU, Dr. Henry Dube, é um conhecido especialista na área de motores moleculares. Agora, ele e sua equipe deram um passo importante para atingir esse objetivo. Conforme relatam no renomado jornal Angewandte Chemie , eles conseguiram acoplar o movimento unidirecional de um motor químico a uma unidade receptora, e demonstrou que o motor pode não apenas fazer o receptor girar na mesma direção, mas ao mesmo tempo acelerar significativamente sua rotação.

p O motor molecular na configuração de Dube é baseado na molécula hemitioíndigo, que contém uma ligação dupla de carbono móvel (-C =C-). Quando o composto é exposto à luz de um comprimento de onda específico, esta ligação gira unidirecionalmente. "Em um artigo publicado em 2018, fomos capazes de mostrar que esta rotação direcional de ligação dupla poderia ser transmitida por meio de um 'cabo' molecular para a rotação de ligação de carbono simples de uma unidade molecular secundária. "diz Dube." Esta ligação simples gira aleatoriamente sob a influência da temperatura flutuações. Mas, graças ao acoplamento físico entre eles, o movimento unidirecional do motor movido a luz é transmitido para a ligação simples, que é forçado a girar na mesma direção. "

p Para verificar se a ligação "motorizada" estava conduzindo ativamente o movimento da ligação simples, e não simplesmente enviesando sua direção de rotação, Dube e colegas adicionaram um freio ao sistema que reduziu o movimento térmico da ligação simples. A modificação garantiu que o motor teria que gastar energia para superar o efeito do freio a fim de fazer a ligação simples girar. "Este experimento nos permitiu confirmar que o motor realmente determina a taxa de rotação da ligação simples - e de fato aumenta em várias ordens de magnitude, "Dube explica.

p Tomados em conjunto, esses resultados fornecem percepções detalhadas sem precedentes sobre o modo de operação de uma máquina molecular integrada. Além disso, a configuração experimental permitiu aos autores quantificar a energia potencial disponível para conduzir o trabalho útil, produzindo assim a primeira indicação de quanto trabalho pode ser efetivamente realizado por um único motor molecular em condições realistas. "Nosso próximo desafio será demonstrar que a energia transmitida neste sistema pode de fato ser usada para realizar um trabalho útil em escala molecular, "diz Dube.