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Se reconoce así el trabajo de tres químicos sobre moléculas entrelazadas mecánicamente

 

Los químicos que imaginaron y construyeron máquinas a escala molecular han ganado el Premio Nobel de Química 2016. El premio de casi 1 millón de dólares será compartido a partes iguales entre Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart, y Ben L. Feringa “por el diseño y síntesis de máquinas moleculares”.

 

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Un rotaxano compuesto por un éter corona ensartado por una estructura con forma de pesa de gimnasio (arriba). Cuando se ilumina (modelo, abajo), el éter corona (C, amarillo; H, blanco; O, rojo) se mueve a lo largo de la pesa (C, azul claro; H, blanco; O, rojo; N, azul oscuro; Ru, verde)
Crédito: CORTESIA DE ALBERTO CREDI, UNIVERSIDAD DE BOLONIA

 

Las máquinas moleculares son moléculas sencillas que se comportan de forma muy similar a las máquinas que la gente se encuentra en su día a día: sus movimientos se pueden controlar y pueden desarrollar una tarea si se les da un aporte de energía. Como ejemplos de estas máquinas encontramos un minúsculo ascensor que sube y baja con cambios de pH, y un motor diminuto que gira en un sentido cuando es expuesto a la luz y el calor. Mucho se ha especulado en este campo sobre la aplicación futura de estas máquinas moleculares en computación, en nuevos materiales y en almacenamiento de energía.

 

Para construir moléculas a escala molecular se precisa de una química ingeniosa y astuta. Como prueba de ello, las múltiples ocasiones en las décadas de 1980 y 1990 en las que Jean-Pierre Sauvage (Universidad de Estrasburgo, Francia) y J. Fraser Stoddart (Universidad Northwestern, Evanston, Illinois, EEUU) vieron galardonados su trabajos en la creación de moléculas unidas por un enlace mecánico—aquél en el que sus componentes están mecánicamente entrelazados, en lugar de enlazados de forma covalente. Estas moléculas incluyen catenanos, unidades moleculares con forma de anillo enganchadas como eslabones de una cadena, y rotaxanos, unidades anulares que envuelven a otra con forma de barra.

 

Por otro lado, Ben L. Feringa (Universidad de Groninga, Países Bajos) creó en 1999 el primer motor molecular; una molécula que podía girar en un sentido debido a la isomerización, impulsada por luz y calor, de un doble enlace.

 

En años posteriores se ha ido construyendo en los laboratorios de estos tres químicos, y de muchos otros equipos que trabajan en el mismo campo, toda una colección de máquinas moleculares, como un coche molecular con motor, del grupo de Feringa, que se mueve a lo largo de una superficie.

 

“La química trata de crear nuevos objetos y nuevas cosas” comentó Stoddart por teléfono cuando fue contactado en su casa a primera hora de la mañana del 5 de octubre, el día que se hizo pública la elección de los galardonados. Este premio, dijo, es un reconocimiento para todos los químicos—científicos que hacen, demuestran y miden. El jurado de los Premios Nobel, destacó, ha “reconocido a tres personas que tienen la química en sus cuyos corazones y almas muy profundamente.”

 

“Los ganadores (de esta edición) son una elección excepcional”, comenta T. Ross Kelly, profesor de química del Boston College (Massachusetts, EEUU) y que también trabaja en el campo de las máquinas moleculares. “Crear desde cero moléculas con una utilidad es algo que sólo los químicos y la naturaleza pueden hacer” ya que, como menciona Kelly, el cuerpo humano está lleno de máquinas moleculares. Si los científicos consiguen entender cómo funcionan y cómo construirlas, sería posible poder repararlas cuando se estropeen.

 

“El Premio Nobel va mucho más allá de ser un regalo a tres científicos” añade Donna Nelson, Presidenta de la ACS (Sociedad Americana de Química, por sus siglas en inglés). “Cada año incentiva el desarrollo de un área científica diferente.” Nelson, que también es profesora de química orgánica en la Universidad de Oklahoma (Oklahoma, EEUU), entiende la dificultad de crear máquinas moleculares. El trabajo no es sólo el desafío sintético, dice, “sino que ser capaz de demostrar que has hecho la molécula que te interesaba y que cumple la función para la que fue diseñada… es un hecho asombroso. Es un premio muy merecido.”

 

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Modelo de una molécula-coche que puede avanzar a lo largo de una superficie de cobre cuando se excita electrónicamente con la punta de un microscopio electrónico (de efecto túnel).
Crédito: Cortesía de Ben Feringa

 
Artículo original publicado por Bethany Halford en C&EN
Copyright © 2016, por la American Chemical Society. Todos los
derechos reservados. Esta edición en español es legítima y está
autorizada por un acuerdo especial con la American Chemical
Society.

Traductor

Greco González Miera
Licenciado en Química por la Universidad de Zaragoza con una estancia Erasmus en la Westfälische Wilhelms-Universität de Münster (Alemania) y, a día de hoy, en la Universidad de Estocolmo (Suecia) haciendo mi tesis doctoral en el departamento de Química Orgánica. Admirador secreto de los rincones secretos y vivencias que depara el planeta. Viajero pero comodón, deportista pero glotón, extrovertido pero gruñón. Colaborador de @gomobel en todo lo que me propone y autoinvitado a lo que no.

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