El más pequeño nano-motor del mundo es alimentado por la luz: el llamado dispositivo hormiga es tan pequeño que algún día será capaz de entrar en las células vivas para luchar “mano a mano” contra las enfermedades.
Nano motores al servicio de la ciencia
Este pequeñísimo aparato está hecho de partículas de oro unidas por un polímero con base de gel de resina que absorbe y almacena energía encogiéndose y “saltando” como un resorte, en el momento en el que es necesario liberar dicha energía para alimentar el dispositivo.
El nano-motor es cien veces más potente que cualquier músculo, utiliza la luz para obtener energía y trabaja a escalas mucho más pequeñas que una célula humana, por lo que podría constituir la base de futuras nano máquinas que puedan desplazarse en el agua, “sentir” y valorar el entorno que las rodea o incluso entrar en las células vivas para combatir males específicos.
Estos nano-transductores de accionamiento u “hormigas” poseen casi cien veces más fuerza por unidad de peso que cualquier célula motora o muscular existente, sostienen los científicos de Cambridge que los desarrollaron.
Simples y funcionales
El funcionamiento es tan simple como que el motor de las “Ants” se calienta mediante la aplicación de un láser, por lo que el polímero que lo compone (con base de gel) expulsa agua y colapsa o se encoge, obligando a que las nano-partículas de oro se unan entre sí en racimos apretados.
Esto empuja a las nano-partículas de oro a liberar la energía almacenada en forma de trabajo utilizable. Cuando el láser está apagado, el dispositivo inmediatamente se enfría y el gel vuelve a absorber agua.
«Es como una explosión pero a una escala minúscula”, dijo el doctor Tao Ding del Laboratorio Cavendish, uno de los autores del artículo publicado en las Actas de la revista de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos.
«Hablamos de cientos de bolas de oro separándose en menos de una millonésima parte de un segundo, en el momento en el que las moléculas de agua son absorbidas o repelidas por el gel que los aglutina” ilustró el Dr. Ding.
El co-autor del estudio, el Dr. Ventsislav Valev añadió: «sabemos que la luz puede calentar el agua para alimentar las máquinas de vapor, ahora podemos utilizar esta misma luz para alimentar un motor pero en una escala nano-métrica.”
“Una de las cosas que hacemos es aplicar la teoría de Van de Waals de la atracción de las partículas de metales pesados para ajustar los polímeros y que estos “expulsen” las moléculas de agua que por ende se “reducen”, lo cual constituye un proceso reversible y reproducible” sostuvo otro de los integrantes del equipo de investigación, el profesor Jeremy Baumberg, que acuñó el término “motor hormiga”.
Los investigadores creen que este desarrollo podría hacer que el sueño de las nano máquinas y los micro robots que hasta ahora pertenecían al ámbito exclusivo de la Ciencia Ficción se transformen en una realidad, ya que el motor de la hormiga es bio compatible, barato de hacer y energéticamente eficiente y sostenible.
Un termómetro acorde
Claro que para poder hacer las mediciones de temperatura a tan pequeña escala era necesario contar con alguna forma de medir dicha magnitud, con gran precisión y exactitud, lo cual se logró con el termómetro más diminuto del mundo.
Los bioquímicos han utilizado las cadenas de ADN que se sabe que son capaces de plegarse y desplegarse y lo hacen a temperaturas específicas, con el fin de crear un termómetro que funciona a nano escala y que logra medir temperaturas con un rango bastante aceptable de acción.
El funcionamiento es muy simple y se basa en la certeza de que cuando el ADN se calienta a determinadas temperaturas se produce un proceso conocido como desnaturalización, donde pierde su estructura básica y se desenrolla.
Pero las hebras de ADN se mantendrán unidas por puentes de hidrógeno que en función de las moléculas que participan en la unión tendrán una gama diferente de fuerzas y que pueden ser “rotos” con niveles relativamente bajos de energía, tales como los aumentos moderados de calor.
Los investigadores señalaron que este pequeño termómetro podría proporcionar nuevas formas de control de las temperaturas a nivel celular y una de sus primeras aplicaciones ha sido la de ayudar a los científicos de las Ant´s a verificar los niveles de calor necesarios para el funcionamiento de los nano motores.
Una reflexión final
Cada vez se experimenta a menor escala; hemos pasado de lo pequeño a lo minúsculo y de allí a lo nano métrico. Lo que asusta no es la capacidad del hombre para superarse a sí mismo creando dispositivos en escalas cada vez más escuetas, sino el uso que puede llegar a dársele a dichos inventos.
