quinta-feira, outubro 27, 2005

Molécula que anda como um ser-humano

Fonte:UCR News
Via:Boingboing.net

Movendo-se a um passo por vez, uma nova molécula anda em linha reta; aplicação potencial na computação molecular

Uma equipe de pesquisas liderada por Ludwig Bartels na Universidade da Califórnia em Riverside (UCR) é a primeira a desenhar uma molécula que pode se mover em linha reta em cima de uma superfície plana.Ela consegue isso por meio de uma imitação do andar humano.A "nano-walker" (nano-andante) fornece uma nova maneira de armazenar grandes quantidades de informações em um minúsculo chip e demonstra que conceitos do mundo em que vivemos pode ser aplicados na escala nanométrica, a escala dos átomos e moléculas.

A molécula, chamada 9,10-ditioantraceno ou "DTA" possui duas ligações que atuam como pés.Ao obter energia a partir de calor aplicado sobre ela, a molécula se move de tal maneira que uma das ligações se levanta da superfície; enquanto a ligação remanescente guia o movimento da molécula e a mantém em seu curso.Alternando os movimentos dos seus dois "pés", a DTA consegue andar em linha reta sem a assistência de nano-trilhos ou nano-sulcos para se guiar.

Os pesquisadores irão publicar seu trabalho no próximo mês no "Physical Review Letters".

"Semelhante ao andar humano, em que um pé permanece no chão enquanto o outro se move adiante e propulsiona o corpo, a nossa molécula sempre têm uma das ligações na superfície plana, o que evita que a molécula venha a cambalear para o lado ou sair do curso", disse Bartels, professor assistente de química e membro do Centro de Engenharia e Ciência em Nanoescala da UCR, "Nos testes, a DTA levou mais de 10.000 passos sem perder o equilíbrio uma única vez.O nosso trabalho vem a provar que moléculas podem ser desenhadas com o propósito de fazer algumas tarefas dinâmicas em superfícies."

Bartels explica que, comumente, as moléculas se movem imprevisivelmente em qualquer direção quando se fornece energia térmica."O DTA se movimenta somente em linha e mantém essa propriedade mesmo se empurrada ou puxada para o lado com uma sonda".Diz Bartels. "Isso oferece um método fácil de realizar um conceito de computação molecular proposto pela IBM nos anos 90, no qual cada número é codificado pela posição de moléculas ao longo de uma linha semelhante a um ábaco, mas só que 10 milhões de vezes menor.A IBM abandonou este conceito, parcialmente porque não havia maneira de fabricar as barras do ábaco com um espaçamento em escala molecular.

"A DTA não necessita de barras para se mover em linha reta e, a partir disso, permitiria uma maneira muito mais simples de criar tal memória molecular, que seria mais de 1000 vezes mais compacta do que os componentes atuais."

A equipe de pesquisadores da UCR está nesse momento tentando construir uma catraca molecular que converteria oscilações térmicas aleatórias em movimento direcionado."Seria semelhante a um relógio automático que se auto-rebobina no braço da pessoa, com a exceção de que teria somente um nanômetro de diâmetro," diz Bartels.

Bartels foi auxiliado na pesquisa por Ki-Young Kwon, Kin L. Wong e Greg Pawin da UCR; e Sergey Stolbov e Talat S. Rahman da Universidade Estadual do Kansas.Os fundos vieram do Departamento de Energia dos Estados Unidos.Apoio adicional veio do Fundo de Pesquisas Petrolíferas e do Ministério da Força Aérea para Pesquisas Científicas.O Centro de Super-computação de São Diego forneceu os recursos computacionais.

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