Un equipo de investigadores de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) ha logrado desarrollar un motor artificial a nivel supramolecular que tiene la capacidad de generar una notable potencia. Este innovador motor está compuesto por una cinta diminuta fabricada con moléculas especiales que, al recibir energía, se alinea y se mueve como una pequeña aleta, empujando objetos a su paso. Por primera vez, la energía utilizada proviene de un combustible químico, lo que marca un hito en la ciencia.
Hasta ahora, la conversión de energía química en energía rotacional a nivel supramolecular, es decir, en objetos formados por más de una molécula, solo se había observado en sistemas biológicos. Un ejemplo de este proceso ocurre en las arqueas, bacterias primitivas que utilizan el ATP, un combustible químico, para mover flagelos, sus órganos locomotores con forma de aleta, y desplazarse.
Este mecanismo no había sido replicado sintéticamente hasta el momento. Se espera que en el futuro este avance pueda tener aplicaciones en nanorobots capaces de nadar a través de los vasos sanguíneos para detectar células tumorales, entre otras funciones.
Las cintas peptídicas desarrolladas por el equipo liderado por Brigitte y Christine Kriebisch, junto con Job Boekhoven, profesor de Química Supramolecular, miden solo unos pocos micrómetros de largo y unos nanómetros de ancho. Cuando se les añade un combustible químico, estas cintas adquieren una estructura definida, se enrollan en pequeños tubos y comienzan a rotar, un proceso que puede ser observado en tiempo real bajo el microscopio.
Una de las claves del avance fue la capacidad de los investigadores para controlar la velocidad de rotación de las cintas, ajustando la cantidad de combustible químico. Además, lograron influir en la dirección de rotación —ya sea en sentido horario o antihorario— modificando la estructura molecular de las cintas. Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista Chem.
Colaborando con el profesor Matthias Rief, especialista en Biofísica Molecular, los investigadores pudieron medir la fuerza ejercida por las cintas sobre su entorno, comprobando que es suficiente para mover objetos de tamaño micrométrico. Este hallazgo es clave para potenciales aplicaciones prácticas.
Una de las posibles aplicaciones futuras sería la creación de «micro-caminantes», dispositivos que podrían desplazarse por superficies gracias a la rotación conjunta de varias cintas en un punto central. Aunque este desarrollo abre la puerta a importantes aplicaciones médicas, como el transporte de medicamentos dentro del cuerpo, el combustible utilizado actualmente no es adecuado para el uso en organismos vivos, ya que resultaría tóxico.
