martes, 8 de mayo de 2012

Usando "grasa de protones" para acelerar un rotor molecular

En los muchos intentos de diseñar máquinas lo más pequeñas posibles, los científicos han tenido más éxito creando frenos que aceleradores de tamaño molecular, pero un equipo de la Universidad de Carolina del Sur ha averiguado como pisar el acelerador.

En esta ocasión se ha usado lo que llaman "grasa de protones" para hacer que un rotor molecular gire más rápido, en un factor de 10 millones. Este avance es un paso significativo en la carrera hacia máquinas moleculares sintéticas funcionales. El equipo construyó el rotor combinando quinolina y subunidades de succinimida. A primera vista, puede parecer que la rotación de la molécula resultante no tiene restricciones, pero es engañoso. La carga parcial de los carbonilos se solapa desfavorablemente con la quinolina nitrógeno cuando la molécula está en un estado de transición plana, pero cuando el nitrógeno está protonado, el rotómero planar se estabiliza, lo cual aumenta la velocidad de rotación.



El sistema se ha diseñado para tener mayor solapamiento tras la protonación, lo cual puede resultar en un aumento de velocidad, en un factor inesperado. La barerra de la rotación cayó de 22 kcal/mol a 13 kcal/mol sobre la valoración del ácido. El incremento de la velocidad de rotación fue tan acusado, aumentando hasta siete órdenes de magnitud, que el equipo tuvo que improvisar dos técnicas de medición diferentes, uno para la rotación rápida, y otra para los lentos.

A pesar del uso del evocador término "grasa de protones", los investigadores reconocen que dicho nombre acarrea también más cosas. El uso de analogías hace que sea más accesible pero también es peligroso, ya que cuando la gente oye hablar de máquinas moleculares, piensa que puedes coger un motor y simplemente escalarlo y reducirlo hasta tamaños moleculares. Y conceptualmente podrías, pero la física actual que subyace es un caso aparte. A esa escala no hay fricción, pero esa es la parte más excitante, el crear cosa a esa escala donde las reglas se tornan totalmente diferentes.

Via phys.org

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