Se ha fabricado la primera nanoválvula que puede
abrirse y cerrarse a voluntad para atrapar o liberar moléculas. Entre sus
incontables aplicaciones, una sería el suministro de fármacos con la máxima
precisión posible.
El desarrollo del dispositivo, fruto de la labor de
químicos de la Universidad de California en Los Angeles (UCLA), ha sido
financiado por la National Science Foundation.
La nanoválvula es un
sistema mecánico que podemos controlar a voluntad, como lo haríamos con un
grifo. Atrapar la molécula en su interior y cerrar la válvula herméticamente
constituyó sin embargo un desafío. Las primeras válvulas producidas por los
investigadores "goteaban" ligeramente.
La nanoválvula consiste en partes
móviles adheridas a una pieza diminuta de cristal (sílice porosa) que mide
aproximadamente 500 nanómetros y cuyas dimensiones los investigadores tratan de
reducir en la actualidad. Los poros diminutos en el cristal tienen dimensiones
de sólo unos pocos nanómetros.
La válvula se diseña para que un extremo
se adhiera a la apertura del agujero que se bloqueará y desbloqueará, y el otro
extremo tiene las moléculas cuyos componentes móviles bloquean el agujero en la
posición hacia abajo y lo abren en la posición hacia arriba. Los investigadores
usaron energía química involucrando a un solo electrón como suministro
energético para abrir y cerrar la válvula, y una molécula luminiscente que les
permite decir por la luz emitida si la molécula se encuentra atrapada o se ha
liberado.
Las moléculas que trabajan como partes móviles son moléculas compuestas de una
"pesa" con dos posiciones, entre las cuales un componente en forma de anillo
puede moverse hacia delante y hacia atrás de modo lineal. Estas partes móviles
también pueden ser usadas en electrónica molecular.
Lo esencial es que se
puede tomar una molécula bioestable que se comporte como un interruptor en un
dispositivo electrónico basado en silicio, y fabricarla de modo diferente para
que trabaje como parte de una nanoválvula en sílice porosa. Ello muestra que
tales pequeñas piezas de maquinaria molecular son muy adaptables y llenas de
recursos, y que los nanoingenieros pueden moverse por el nanomundo con el mismo
juego de herramientas moleculares y adaptarlas a las diferentes necesidades,
según la demanda.
