¿Existe un coche que no emita ruido ni emisiones? Los europeos van por buena dirección
Investigadores neerlandeses y suizos han desarrollado un coche de tracción en las cuatro ruedas que no emite ruido ni emisiones. El estudio, publicado en Nature, recibió fondos del proyecto MOLECULAR MOTORS («Motores moleculares - control del movimiento a nanoescala»), financiado con una Subvención Avanzada (Advanced Grant) del Consejo Europeo de Investigación (CEI) de 2,18 millones de euros dentro del Séptimo Programa Marco de la Unión Europea (7PM). Los investigadores creen que este prototipo simboliza la construcción ligera en su máximo exponente. Los motores pueden transformar la energía química, térmica o eléctrica en energía cinética para permitir el movimiento de algo desde un punto a otro. En este sentido, la naturaleza hace lo mismo. Proteínas motoras como la cinesina y la proteína muscular actina llevan a cabo esta tarea. Según los investigadores, estas proteínas suelen deslizarse junto a otras y «quemar» trifosfato de adenosina (ATP). Científicos de las universidades de Groninga y de Twente (Países Bajos), los Laboratorios federales suizos para la Ciencia de los Materiales y Tecnología (EMPA) y la Universidad de Zúrich (Suiza) desarrollaron un nanocoche de una sola molécula que, sobre cuatro ruedas de tracción eléctrica viaja en línea casi recta sobre una superficie de cobre. Mediante el sintetizado de una molécula a partir de cuatro unidades motoras rotatorias, el equipo ha situado a Europa un paso más cerca del desarrollo de sistemas de transporte artificial a nanoescala. «Para hacer esto, nuestro coche no necesita raíles ni gasolina, funciona con electricidad», explicó el investigador de EMPA, Karl-Heinz Ernst, profesor en la Universidad de Zúrich. «Debe ser el coche eléctrico más pequeño del mundo e, incluso, viene con tracción en las cuatro ruedas.» El desafío que constituye el desarrollo de este coche es mejorar su capacidad de repostaje. Según los investigadores, como el coche mide 4x2 nanometros, que viene a ser 500 millones de veces más pequeño que un Volkswagen Golf, necesita recargarse con electricidad después de cada media revolución de las ruedas. Esto se realiza a través de la punta de un microscopio de efecto túnel (STM). Su diseño molecular limita también la capacidad de viraje de las ruedas, ya que solo pueden girar en una dirección. «En otras palabras, no hay marcha atrás», afirma el profesor Ernst. Los investigadores explican que siguiendo su «plan de construcción», el accionamiento de la molécula orgánica compleja funciona de la siguiente manera: Después de su sublimación sobre una superficie de cobre y de situar la punta del STM sobre éste, y dejar un espacio razonable, se aplica un voltaje medio no inferior a 500 microvoltios. A continuación, los electrones «pasan como por un túnel» a través de la molécula, generando cambios estructurales reversibles en cada una de las cuatro unidades motoras. Se forma una isomería cis-trans en un doble enlace. Los grupos de ambos lados se inclinan para cruzarse y volver a su posición original. Si las cuatro ruedas giran simultáneamente, el coche viaja hacia delante. Después de llevar a cabo diez simulaciones de STM, los investigadores descubrieron que la molécula se había desplazado seis nanometros hacia delante. «Las desviaciones de la trayectoria prevista son el resultado de que no es absoluto una cuestión baladí estimular las cuatro unidades motoras al mismo tiempo», concluye el profesor Ernst.Para más información, consulte: EMPA: http://www.empa.ch/ Consejo Europeo de Investigación (CEI): http://erc.europa.eu/
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Países Bajos