(Phys.org) — Un gruppo di scienziati dell'Università di Manchester nel Regno Unito ha sviluppato il primo nanomotore molecolare autonomo alimentato chimicamente:il meccanismo del motore è esso stesso un mezzo di trasporto in grado di spostarsi tra le fermate del carburante. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Natura , il team delinea il processo coinvolto nello sviluppo del motore, come funziona, applicazioni a cui potrebbe essere applicato e i loro piani per cambiarlo in modo che sia più efficiente.

Negli ultimi anni, come notano i ricercatori, vari gruppi di ricerca hanno sviluppato un assortimento di motori molecolari estremamente piccoli, che sono stati utilizzati per scopi come la propulsione di piccoli camminatori, pompare fluidi o anche sintetizzare materiali. Ma una cosa che hanno tutti in comune è che avevano bisogno di una fonte costante di cibo per produrre energia. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno costruito un motore che può essere alimentato e poi inviato per la sua strada:funzionerà fino a quando non esaurirà il carburante, come un'automobile. Così, rappresenta il primo nanomotore autonomo.

Per costruire un motore del genere, i ricercatori hanno cercato di imitare il modo in cui la natura costruisce i motori, come quelli che sono coinvolti nel trasporto ionico o più specificamente, il modo in cui le proteine ​​sono coinvolte nell'accelerazione della reazione nell'idrolisi dell'ATP. Nella loro configurazione, il loro minuscolo motore si basa sulla sintesi chimica:un dispositivo è stato creato assemblando un cerchio di macrociclo di ammide benzilico, un componente comune di un'ampia classe di molecole meccanicamente interconnesse:è stato fatto muovere lungo una traccia molecolare dalle reazioni di Fmoc-Cl. Nella configurazione, la posizione dell'anello sul binario ha stabilito la velocità del meccanismo a causa delle aggiunte del gruppo piridina sul dispositivo. Ha anche impedito al dispositivo di muoversi all'indietro.

Il team riconosce prontamente che il loro progetto iniziale è inefficiente, abbastanza lento e non è in una forma che potrebbe essere utilizzata per qualsiasi applicazione del mondo reale. Ma credono che dopo altro lavoro, il loro design si rivelerà utile per applicazioni di vasta portata come la nanorobotica, muscoli artificiali, sistemi di pompaggio o trasportatori. Lo vedono persino tornare alle sue radici servendo forse come zaino da trasporto per trasportare carburante per altri motori.

© 2016 Phys.org