Nanotecnologia

Nanocarro elétrico é um autêntico 4x4

Nanocarro elétrico é um autêntito 4x4
O nanocarro elétrico anda "mais ou menos em linha reta" e ainda não possui marcha-a-ré. [Imagem: Empa]

Qualquer terreno molecular

Pesquisadores alemães e franceses construíram mais um nanocarro.

A novidade é que, desta vez, eles parecem ter embarcado na tendência dos "macrocarros", e criaram um nanocarro elétrico.

Como igualmente acontece nos veículos elétricos mais modernos, o nanocarro elétrico tem um motor em cada roda.

Na verdade, cada roda é ela mesma um motor - ou seja, o nanocarro elétrico é um autêntico 4x4.

Sem marcha-a-ré

Segundo os cientistas, o nanocarro elétrico anda "mais ou menos em linha reta" e ainda não possui marcha-a-ré.

A grande dificuldade é que cada uma das moléculas-motores gira apenas meia volta quando recebe sua carga de elétrons.

E a energia deve ser suprida pela ponta de um microscópio eletrônico de varredura.

Pode-se então imaginar a dificuldade para alimentar os quatro motores ao mesmo tempo, o que explica porque o carro molecular anda em ziguezague.

Nanocarro elétrico é um autêntito 4x4
A grande dificuldade é que cada uma das moléculas-motores gira apenas meia volta quando recebe sua carga de elétrons. [Imagem: Kudernac et al./Nature]

Nanocarro elétrico

O nanocarro - um conjunto de complexas moléculas orgânicas - é "montado" sobre uma superfície de cobre, por um processo de sublimação.

Para fazê-lo andar é necessário aplicar uma tensão de 500 mV sobre cada motor, usando a finíssima ponta de um microscópio eletrônico.

Isto faz com que os elétrons tunelem através da molécula, induzindo uma alteração estrutural reversível.

Essa alteração começa com uma isomerização cis-trans na ligação dupla de cada roda - em uma posição extremamente desfavorável em termos espaciais, na qual os grandes grupos laterais disputam espaço para se colocar.

Como resultado, os dois grupos laterais giram um em relação ao outro, retornando à sua posição energeticamente mais favorável.

Pronto, a roda deu meia volta.

Agora é só sincronizar a aplicação da tensão nas quatro rodas e repetir seguidamente o processo.

Os cientistas conseguiram fazer com que seu nanocarro elétrico andasse por uma distância de seis nanômetros.

Recentemente, uma outra equipe holandesa criou o primeiro motor molecular totalmente elétrico, bem mais eficiente, mas que não seria adequado para movimentar um nanocarro.

Bibliografia:

Electrically driven directional motion of a four-wheeled molecule on a metal surface,
Tibor Kudernac, Nopporn Ruangsupapichat, Manfred Parschau, Beatriz Maciá, Nathalie Katsonis, Syuzanna R. Harutyunyan, Karl-Heinz Ernst, Ben L. Feringa
Nature
09 November 2011
Vol.: 479, Pages: 208-211
DOI: 10.1038/nature10587




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