Como são as nanomáquinas Químicas ou moleculares

máquina molecular

Então, quando nós olhamos a história humana nos deparamos com as máquinas. Dessa forma, sem elas o homem não chegaria aonde chegou. Em princípio, a história das máquinas começou com a roda, mas o grande desenvolvimento se deve a Revolução Industrial.

Assim, nessa era as grandes máquinas começaram a tomar conta do mundo e deram a nós serem humano um grande desenvolvimento. Bom, pensar em máquinas devemos lembrar de Leonardo da Vinci, o grande inventor italiano.

Evidentemente, as grandes máquinas nos trouxeram os carros, os grandes prédios, foguetes etc. Então, essas são máquinas mecânicas que dependem de engrenagens etc. Bom, e como são as máquinas químicas? Em primeiro lugar, podemos colocar que as máquinas químicas são chamadas de máquinas moleculares, pois estamos aqui em nível molecular. 

Então, quais as razões para você descobrir sobre as máquinas moleculares. Bom, aqui coloco 5 razões para descobrir as máquinas moleculares

  1. Elas são “máquinas inteligentes”
  2. São 1.000 vez menores do que um fio de cabelo
  3. Podem ser peças sofisticadas de nanorobôs
  4. Elas têm o mesmo impacto do microchip
  5. Podem revolucionar a medicina e informática

Tudo começa com a nanotecnologia

Então, antes de começamos a falar das máquinas químicas temos que tratar da nanotecnologia. Porque nós dependemos desse conhecimento para entender as máquinas químicas. Então, a nanotecnologia como o próprio nome diz trata-se de uma tecnologia que é realizada em tamanho manométrico.

Assim, no post “Nanotecnologia, tipos, classificação e riscos à saúde” vários aspectos da nanotecnologia. Dessa forma, para melhorar o seu entendimento das máquinas químicas convidamos você a descobrir mais sobre a nanotecnologia.

Assim, depois que você descobriu sobre a nanotecnologia convidamos você a ler mais dois posts aqui do ClubedaQuímica que são “Química, nonotecnologia e ambiente” e “Nanotecnologia: o futuro da química”. Dessa forma, acredito que você não vai se arrepender e entenderá melhor as máquinas químicas.

O que são máquinas moleculares

Então, segundo a Wikipedia, máquinas químicas é uma máquina molecular, ou nanomáquina. Epa! Aqui eu quero dizer uma coisa a você que eu considero de máquinas químicas são dispositivos moléculas. Ou seja, as máquinas químicas é uma entidade com um número discreto de componentes em escala molecular.

Para você entender melhor, imagine as moléculas que são na verdade átomos que se ligam entre si para formar uma substância. Bom, os átomos se ligam por ligações químicas, interações intermoleculares ou ligações mecânicas.

Vamos começar mostrando um exemplo de máquina química biológica

Máquinas químicas biológicas

Uma classe de máquinas moleculares biológicas são os motores biológicos. Dessa forma, esta é uma molécula biológica capaz de converter energia química em movimento. Por exemplo: contração muscular; movimentação de flagelos de bactérias; e hidrólise de ATP. 

 Vejamos três exemplos:

  • Miosina: proteína encontrada nos músculos, que é responsável pela contração muscular
  • Cinesina:  proteína que move “carga” dentro da célula.
  • Dineína:  é uma proteína que faz parte dos flagelos dos cílios móveis.
  • Ribossomos: são uma parte essencial da síntese de proteínas.

Quando começou as máquinas químicas sintéticas

Um dos primeiros grandes avanços da máquinas moleculares ocorreu em 1983. Nessa data, o químico francês Jean-Pierre Sauvage criou a molécula catenano. Essa molécula apresenta um movimento mecânico.

Veja como foi sintetizado o catenano

Fonte: Wikipedia

Na década seguinte, em 1991, o químico americano escocês Sir J. Fraser Stoddart sintetizou uma molécula chamada rotaxano. O rotaxano representou a primeira lançadeira molecular, uma estrutura composta por uma haste e um anel que desliza ao longo de seu comprimento.

Mais tarde naquela década, o químico holandês Bernard L. Feringa criou o primeiro motor molecular, no qual uma estrutura rotativa era feita para girar continuamente, sendo acionada pela luz como fonte de energia.

Os três cientistas dividiram o Prêmio Nobel de Química de 2016 por seu trabalho.

prêmio nobel quimica 2016

Fonte: De Rerum Natura

O que as máquinas químicas já fazem?

Então, espera-se que as máquinas moleculares artificiais, quando expostas a estímulos químicos, fotoquímicos ou eletroquímicos, sejam capazes de realizar o mesmo trabalho que as máquinas moleculares fazem no nosso dia a dia.

Hoje, o rotaxano é um motor rotativo molecular capaz de se automontar e ter reconhecimento. Eles são capazes de manipular vigas; girar hastes de vidro; e acionar gotículas de microlitro.

Então, hoje já existem máquinas moleculares inspiradas na natureza que já trabalham em vários ambientes físicos de estado sólido. Por exemplo: matrizes poliméricas; e em sistemas nanoeletromecânicos. Portanto, as máquinas moleculares sintéticas possuem um tremendo potencial para revolucionar as ciências químicas e de materiais. 

Fonte

Britannica

Molecular Machine – Science Direct

Nature

News Medical Life Sciences

Veja

Wikipedia

 

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