Molecole al traino

Dopo aver insegnato a un composto organico a camminare, il padre dei nanorobot molecolari ha compiuto un altro passo avanti nel campo delle nanotecnologie. Ludwig Bartels della University of California di Riverside ha escogitato, insieme ai colleghi della University of Central Florida, un modo per fissare un carico alla molecola in questione.

La molecola, chiamata 9,10-ditioantracene o Dta, è composta da tre anelli di benzene legati con un atomo di ossigeno da ogni lato, ed era stata progettata due anni fa per muoversi su di una superficie piana in linea retta. I ricercatori sono ora riusciti a farle trainare due molecole di anidride carbonica. Il trasporto molecolare, annunciato su Science di questa settimana, apre vasti orizzonti non solo nella ricerca medica e nel trasferimento di materiali, ma anche nella progettazione dei computer e macchine su scala atomica.

Per ora, le molecole trasportatrici lavorano su una superficie di rame. Possono trasportare fino a due molecole di CO2 lungo un percorso relativamente diritto. È un’operazione analoga a quella svolta dall’emoglobina, la molecola deputata nell’organismo al trasporto dell’ossigeno e dell’anidride carbonica nel sangue.
Il gruppo di ricerca di Bartels ha realizzato l’esperimento utilizzando un microscopio a scansione tunnel che, sfruttando le leggi della fisica quantistica, permette di localizzare i singoli atomi su una superficie di rame ben lucidata. Questa superficie in virtù della sua particolare struttura molecolare, funge da conduttore e permette pertanto il passaggio della corrente elettrica necessaria a visualizzare le molecole di Dta presenti su di essa.

Il trasporto molecolare ha un costo energetico che incide sulla velocità di movimento: se per gestire la connessione e il trasporto di una sola molecola di CO2 è necessario fornire alla molecola un’energia doppia, raddoppiando il carico ne servirà il triplo, e così via. Il prossimo obiettivo dei ricercatori è costruire una molecola capace di ruotare, assieme al proprio carico molecolare seguendo moti curvilinei. (d.r.)