REVISTA DE INGENIERIA DYNA

El motor más pequeño del mundo consta de tan solo 16 átomos. Es obra del equipo de Oliver Groening, de los Laboratorios Federales Suizos para Ciencia y Tecnología de Materiales (EMPA).

El motor mide menos de un nanómetro, es decir, es unas 100.000 veces más pequeño que el grosor de un cabello humano.

En principio, el funcionamiento de una máquina molecular es similar al de su homóloga en el mundo macroscópico: convierte la energía en un movimiento dirigido. Tales motores moleculares también existen en la naturaleza, por ejemplo en la forma de miosinas. Las miosinas son proteínas motoras que ejercen un papel importante en los organismos vivos, concretamente en la contracción de los músculos y el transporte de otras moléculas entre las células.

Como un motor a gran escala, el motor de 16 átomos consta de un estator y un rotor, es decir, una parte fija y otra móvil. El rotor gira en la superficie del estator. Puede ocupar seis posiciones diferentes.

Este motor tiene un estator con una estructura básicamente triangular que consiste en seis átomos de paladio y seis de galio. El rotor (una molécula simétrica de acetileno) tiene solo cuatro átomos.

El motor puede ser alimentado tanto por energía térmica como eléctrica.

La energía térmica provoca que el movimiento rotatorio direccional del motor se transforme en rotaciones en direcciones aleatorias: a temperatura ambiente, por ejemplo, el rotor gira hacia adelante y hacia atrás completamente al azar a varios millones de revoluciones por segundo.

Por el contrario, la energía eléctrica generada por un microscopio electrónico de barrido, de cuya punta fluye una pequeña corriente hacia el motor, puede causar rotaciones direccionales. La energía de un solo electrón es suficiente para hacer que el rotor gire la sexta parte de una revolución. Cuanto mayor sea la cantidad de energía suministrada, mayor será la frecuencia de movimiento, pero al mismo tiempo, es más probable que el rotor se mueva en una dirección aleatoria.

Según las leyes de la física clásica, se requiere una cantidad mínima de energía para poner en movimiento el rotor. Si la energía eléctrica o térmica suministrada no es suficiente, el rotor tendría que detenerse. Sorprendentemente, los investigadores pudieron observar una frecuencia de rotación constante en una dirección incluso por debajo de este límite - a temperaturas inferiores a 17 Kelvin (-256° Celsius) o un voltaje aplicado de menos de 30 milivoltios.

En las condiciones adecuadas, el motor más pequeño del mundo tiene un 99 por ciento de estabilidad direccional, lo que lo distingue de otros motores moleculares similares