Un team internazionale di scienziati ha creato motori molecolari in grado di comunicare e sincronizzare i loro movimenti.

Il gruppo, guidato dal fisico Saw-Wai Hla dell'Università dell'Ohio, ha pubblicato oggi una pubblicazione online avanzata sulla rivista Nanotecnologia della natura dimostrando che gli scienziati possono controllare i movimenti coordinati di minuscole macchine su scala nanometrica. La ricerca ha implicazioni per il futuro sviluppo di tecnologie che possono essere utilizzate nei computer, fotonica ed elettronica, nonché nuovi dispositivi su scala nanometrica.

"Il nostro obiettivo è imitare le macchine biologiche naturali creando macchine sintetiche che possiamo controllare, " disse Hla, professore di fisica e astronomia.

Il team di Hla ha osservato che fino a 500 motori molecolari si muovono simultaneamente nella stessa direzione quando gli scienziati hanno applicato 1 volt di energia attraverso la punta di un microscopio a scansione a effetto tunnel. A bassi livelli di energia, giravano anche i motori, ma in direzioni diverse. Però, questo movimento non era casuale, ma ha mostrato modelli di coordinamento, Ha detto Hla.

Nell'esperimento, gli scienziati hanno osservato i movimenti sincronizzati a meno 316 gradi Fahrenheit.

I motori hanno due piani:il piano superiore è il rotore e il piano inferiore è lo statore, che ha otto atomi di zolfo che fungono da collante atomico per attaccarsi a superfici d'oro o di rame. I ponti rotanti e fissi sono collegati con un atomo di europio che funge da cuscinetto a sfera atomico.

Gli scienziati del CEMES/CNRS in Francia hanno sintetizzato i motori molecolari, che includono un dipolo nei bracci del rotore, il che significa che hanno un lato positivo e uno negativo. Questa caratteristica unica consente ai singoli motori di comunicare e coordinare i loro movimenti, La squadra di Hla ha trovato.

Inoltre, gli scienziati hanno appreso che una disposizione esagonale dei motori è la chiave per la sincronizzazione, in quanto consente ai motori di comunicare efficacemente.

I motori molecolari creano un sistema ferroelettrico, che è una proprietà pregiata dei materiali utilizzati in vari dispositivi elettronici, Ha aggiunto.

I nanomotori sono così piccoli che gli scienziati possono montarne 44, 000 miliardi di loro in un'area di 1 centimetro quadrato.

"Uno degli obiettivi della nanotecnologia è assemblare miliardi di nanomacchine racchiuse in un'area minuscola che può essere utilizzata in modo sincronizzato per trasportare informazioni o trasferire coerentemente energia a più destinazioni entro un raggio di nanometri, "Ha spiegato.