Atomica

|EL MUNDO A ESCALA ATÓMICA |
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Marcos Manuel Sánchez
Tanto como millonésimas de milímetro. Ese es el orden de magnitud de los nuevos materiales moleculares de aplicaciones sorprendentes, lo que hadado origen a palabras como Nanociencia y Nanotecnología. Para hacernos una idea: una hormiga mide alrededor de un cm (10-2 metros), una célula 20 micrometros (10-6 metros), un orgánulo del interior de la célula como el ribosoma mide 25 nanometros (25x10-9 metros). Para apreciar lo pequeño que es un átomo: un átomo es un 1/10.000 del tamaño de una bacteria, a su vez un 1/10.000 del tamaño de unmosquito. En un nanómetro cúbico caben 258 átomos de carbono.
Se ha escrito bastante en los últimos años sobre los denominados nanocompuestos, y es que hay que reconocer que ese término engloba una enorme diversidad de sustancias con un más que prometedor futuro en muy diversas aplicaciones.
 
 
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Actualmente se trabaja intensamente en la preparación y el estudio de nuevos materialesmoleculares y supramoleculares que manifiesten propiedades químicas y/o físicas, eléctricas, magnéticas y ópticas, entre otras, para su utilización como dispositivos químicos nanoscópicos. Estos tienen aplicación en la Electrónica Molecular o en Biomedicina como máquinas a escala atómica con funciones de limpieza de arterias dañadas por la arterioesclerosis, reparadores de ADN, re-constructores decélulas o “vasculocitos para la prevención de ataques cardíacos por obstrucción de las arterias.
 Simple Pump Selective for Neon
www.imm.org Institute for molecular manufacturing
Hablamos de moléculas “engranadas”mecánicamente, con las que se han diseñado los motores moleculares, los interruptores nanoscópicos o sistemas de almacenamiento de la información a escala atómica.
Setrata, principalmente, de los catenanos, los “nudos “ (del inglés knots) y los rotaxanos, formados por anillos o macrociclos entrelazados atravesados por un “hilo” en linea recta y que se pueden “ensamblar” entre sí.
 
Según David A. Leigh & Aden Murp, de la Universidad de Warwick, Coventry, en su artículo Molecular Tailoring: the made-to-measure properties of rotaxane, publicado en Chemistry &Industry el 1 de Marzo de 1999, el bloque de componentes engarzados puede manifestar un comportamiento distinto al de los “ladrillos” individuales. Incluso puede presentar propiedades totalmente nuevas.
Los macrociclos protegen al hilo molecular central como una funda que los preserva de agentes externos. Así, según los mismos autores, se consigue obtener pigmentos fotorresistentes, con laposibilidad adicional de obtener hilos más largos, estables, que pueden usarse como “cables” moleculares.
El proceso de formación del rotaxano es reversible, de modo que es posible recuperar el macrociclo y aislarlo. Esto permitiría la existencia de moléculas “con memoria de forma” que según el ambiente que las rodea, adoptan una configuración u otra, es decir, “recuerdan” la forma preferida. Loanterior abre la puerta al desarrollo de los interruptores moleculares, de los que hablaremos más adelante.
Cambiando las interacciones entre el hilo y los anillos que lo rodean, pueden variarse selectivamente las propiedades moleculares.
Si lo que se cambia es “la cara” que presentan al ambiente externo, mediante un estímulo adecuado se pueden obtener moléculas “inteligentes”, como las“lanzaderas”moleculares: estos rotaxanos presentan dos estaciones o sitios de reconocimiento en el hilo entre los cuales el macrociclo es libre de desplazarse.
 Manipulando su afinidad por cada sitio pueden así los químicos ejercer un alto grado de control sobre este movimiento submolecular.
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Representación generada por ordenador de un rotaxano, un anillo (macrociclo) cerrado en torno a un eje. (Del...