Consiguen transformar el movimiento molecular aleatorio en energía mecánica 

 Investigadores de la Universidad Libre de Berlín han desarrollado un método muy eficiente para transformar el movimiento aleatorio de una molécula en oscilaciones mecánicas de una palanca (oscilador), es decir, que permite transformar en energía el "ruido" del movimiento molecular. El avance supone un paso adelante en la fabricación de motores moleculares artificiales. 

 

Procesos como el movimiento de los fluidos, la intensidad de las señales electromagnéticas, las composiciones químicas, etc., están sujetas a las fluctuaciones aleatorias que, normalmente, denominamos ‘ruido’. Este ruido es una fuente de energía que alimenta la evolución de fenómenos, tales como, el clima del planeta o la evolución de los sistemas biológicos. La naturaleza ha demostrado que es posible recolectar la energía de ese ‘ruido’. 

El grupo de Nanoimagen en nanoGUNE, de San Sebastián (Guipúzcoa), coordinado por José Ignacio Pascual, ha centrado su estudio en una molécula de hidrógeno (H2). En su experimento han observado que el movimiento aleatorio – el ruido – de una molécula de hidrógeno entre dos posiciones puede causar el movimiento periódico de una ‘máquina mecánica’.

El grupo de científicos ha controlado el movimiento aleatorio de una molécula de hidrógeno que, de esta forma, induce golpes aleatorios sobre la palanca. Así, han observado que, al moverse, la palanca modula a su vez el movimiento de la molécula y ambas entran en sintonía, amplificando el efecto causado por los golpes de la molécula.

“Los empujones aleatorios de la molécula acaban empujando a la palanca periódicamente cuando esta se acerca a la molécula, como en un columpio”, explica José Ignacio Pascual. “El resultado es que la molécula más pequeña que existe, una molécula de hidrógeno, ‘empuja’ una palanca que tiene una masa ¡diez trillones de veces mayor!”, concreta Pascual. 

Aplicaciones futuras 

Un aspecto prometedor de este resultado es que podría ser tenido en cuenta para el diseño de motores moleculares artificiales. De hecho, ya se ha propuesto que el mecanismo de la Resonancia Estocástica esté detrás de los motores biomoleculares que hacen funcionar la actividad celular de forma natural. Y este fenómeno podría aplicarse, según los autores del estudio, para inducir oscilaciones en motores moleculares artificiales, que son complejas moléculas diseñadas para que puedan oscilar o rotar en una sola dirección. Los autores no descartan, además, que la fluctuación molecular pueda ser producida por otras fuentes, como la luz.   

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