En el mundo de la nanotecnología muchas cosas son diferentes, ya lo sabemos, pero ahora los científicos comenzaron ha revelar el aprovechamiento de las leyes y principios básicos bajo los que se rige. Un equipo asociado con el profesor Johannes Barth del Departamento de Física de la TU München han tenido éxito en la captación de moléculas en forma de bastón en una red de dos dimensiones, de tal manera que de forma autónoma pequeños rotores giran en sus jaulas, como en forma de panal.
La propia naturaleza proporciona el modelo a seguir para tales sistemas de auto-organización. Sin embargo, el sueño codiciado de la utilización de efectos de los de la auto-organización para que las nano-máquinas se ensamblen solas, sigue siendo cosa del futuro. Pero los rotores desarrollado en Garching son un paso importante en esa dirección. En primer lugar, los físicos han construido una extensa red formada por átomos de cobalto y moléculas en forma de vara de sexiphenyl-dicarbonitrilo que reaccionan unas con otras en una superficie de plata. Esto da lugar a un entramado en forma de panal de extrema regularidad con la estabilidad asombrosa. Al igual que sucede con el grafeno, por lo que sus descubridores fueron galardonados con el Premio Nobel hace sólo unas semanas, esta red es de exactamente un átomo de espesor.
Cuando los investigadores agregaron bloques de construcción formados de más moléculas, las barras se reunieron de forma espontánea, por lo general en grupos de tres, en una celda de panal de abeja, mientras que las células vecinas se mantuvieron vacías. Las moléculas amistosas deben haber tenido una razón para organizarse en tríos. Bajo un microscopio de efecto túnel los científicos fueron capaces de reconocer por qué. Las tres moléculas se orientan en tal forma que el nitrógeno de cada una enfrente a un átomo de hidrógeno del anillo fenilo. Esta disposición del rotor de tres palas es tan enérgicamente ventajosas que las moléculas pueden mantener esta estructura, incluso cuando la energía térmica fuerza una rotación.
“Esperamos que en el futuro seremos capaces de extender estos modelos de mecánica simple a modelos de conmutación óptica o electrónica. Estas estructuras de auto-organización tienen un potencial enorme.”, dice el profesor Johannes Barth.
La investigación fue financiada por la Unión Europea (ERC Advanced Grant MolArt), así como por el Instituto de Estudios Avanzados (TUM-IAS), la Escuela de Posgrado de Ciencia e Ingeniería (IGSSE) y el Centro de Investigación de Catálisis (CRC) en la TU München. La publicación resultante de la colaboración con científicos del Instituto de Nanotecnología del Instituto de Tecnología de Karlsruhe y el Instituto de Física de Materiales y Química de la Universidad de Estrasburgo.
