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Ricercatori muovono oggetti utilizzando navette molecolari
La prima macchina molecolare sintetica in grado di eseguire unoperazione meccanica di portata relativamente ampia è stata realizzata dai ricercatori dellUniversità di Edimburgo (Regno Unito), dellU
La prima macchina molecolare sintetica in grado di eseguire un'operazione meccanica di portata relativamente ampia è stata realizzata dai ricercatori dell'Università di Edimburgo (Regno Unito), dell'Università di Groninga (Paesi Bassi) e dell'Università di Bologna (Italia).
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sull'ultimo numero della rivista 'Nature Materials' e presentati la scorsa settimana al BA Festival of Science (Festival della scienza della British Association) svoltosi a Dublino, in Irlanda. I ricercatori affermano che la loro tecnica potrebbe trovare applicazione in microlaboratori su chip, nell'esecuzione di reazioni chimiche su piccolissima scala senza l'uso di provette, nella somministrazione di farmaci, in materiali intelligenti e muscoli artificiali.
Le macchine molecolari sono comuni nel campo della biologia, in cui vengono impiegate per svolgere funzioni biologiche che spaziano dal movimento dei muscoli nel corpo alla fotosintesi. Molti scienziati stanno già lavorando con le cosiddette 'macchine molecolari', che implicano un processo in cui le molecole vengono fatte muovere in modo controllato. Creare macchine artificiali di dimensioni microscopiche non è tuttavia facile, in quanto la fisica che governa il comportamento degli oggetti a livello molecolare è diversa dalla fisica tradizionale.
Il risultato più importante del lavoro del gruppo, che fa capo all'Università di Edimburgo, è che per la prima volta gli scienziati sono riusciti a far sì che queste minuscole macchine di dimensioni nanometriche, alte due milionesimi di millimetro, interagissero con oggetti visibili a occhio nudo, ponendole in contatto con il mondo reale che ci circonda.
Il gruppo di ricercatori ha sviluppato una tecnica per ricoprire una superficie d'oro con un unico strato di molecole di rotaxane, che costituiscono 'navette' molecolari sintetiche che modificano le proprietà della superficie alla quale sono state attaccate sotto l'azione di stimoli luminosi, muovendosi verso l'alto e il basso di un milionesimo di millimetro quando vengono esposte alla luce. Per spostare una goccia estremamente piccola di liquido, il gruppo ha concentrato un raggio di luce su un lato della goccia in questione, creando nel senso della lunghezza di quest'ultima un gradiente di energia libera superficiale, che ha consentito non solo di spostare una goccia delle dimensioni di un microlitro attraverso una superficie piatta, ma anche di sollevarla di un millimetro con un angolo di dodici gradi contro la forza di gravità. Sebbene il movimento sia minuscolo, l'efficacia del fenomeno in termini di scala è enorme, in quanto equivale a una macchina meccanica tradizionale che usa uno spostamento millimetrico di pistoni per sollevare un oggetto di altezza doppia rispetto all'edificio più alto del mondo.
David Leigh, professore emerito di chimica organica e responsabile del gruppo dell'Università di Edimburgo, afferma: 'La natura usa le molecole come motori e macchine in tutti i tipi di processi chimici e biologici. Anche se la comprensione da parte dell'uomo del modo in cui le macchine molecolari possono essere costruite e controllate è ancora a uno stadio iniziale, la nanoscienza e la nanoingegneria potrebbero comportare per la società umana un miglioramento della qualità della vita paragonabile, come portata, a quello derivante dall'elettricità, dal motore a vapore, dal transistor e da Internet'.
L'articolo di 'Nature Materials'.
Fonte: (13/09/2005)
Pubblicato in Analisi e Commenti
Tag:
nano,
nanotech
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