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Motores moleculares

Las máquinas microscópicas han de actuar en un mundo caótico. Como no se puede derrotar al caos, hay que tratar de aprovecharlo.

PHILIP HOWE

En síntesis

Para construir un motor molecular no basta con hacer una versión en miniatura de uno ordinario. Los investigadores han tenido que replantearse sobre qué fundamentos descansa la operación de un motor.

La energía aportada produce el movimiento de los motores ordinarios. La entrada de energía restringe el movimiento de los moleculares. Deteniendo selectivamente los movimientos no deseados y dejando pasar los que se desean —mediante un mecanismo semejante a un torniquete—, el motor convierte las erráticas influencias ambientales en movimiento organizado.

Podría parecer que los torniquetes sacasen algo de la nada, pero la segunda ley de la termodinámica no está de acuerdo con ello. El físico Richard Feynman explicó la total idoneidad de estos sistemas.

Estos motores ponen a nuestro alcance muchos de los sueños de la nanotécnica, además de explicar cómo funcionan las células vivas en pleno caos del micromundo.

Agazapado entre las ruinas de una casa en el sudoeste de Londres, el protagonista de La guerra de los mundos se maravillaba de lo insólito de la técnica marciana:

Lo que más asombra a un ser humano cuando considera sus aparatos es el hecho curioso de que no aparezca en ellos el elemento predominante en nuestros mecanismos: la rueda.

Una técnica avanzada puede prescindir de las cosas que consideramos absolutamente esenciales. Esto es precisamente lo que ahora ocurre en un fecundo campo donde se entrecruzan la física, la química y la biología, en el estudio y la construcción de dispositivos que actúan como motores y bombas a escala molecular. Generalmente carecen de rotores, de armaduras y de todas las demás piezas de las máquinas corrientes, pero ésta no es su mayor rareza. En los motores ordinarios la energía se utiliza para producir movimiento, pero en estos nuevos motores se aplica energía para detenerlo. Aunque puedan parecer un ejemplo de técnicas extraterrestres, constituyen el tipo de motor más común en nuestro planeta, pues son la base de las operaciones interiores de todas las células vivas.

Nuestra intuición física, formada por la observación diaria de las grandes máquinas, falla al considerar el mundo de lo pequeño, caprichoso mundo gobernado por fluctuaciones térmicas y cuánticas. Seguir por medios determinísticos el movimiento de una molécula viene a ser como intentar caminar dentro de un huracán: las fuerzas que impulsan a una partícula por el trayecto deseado son exiguas en comparación con las fuerzas aleatorias que ejerce el entorno. Y sin embargo las células luchan. Transportan materiales, bombean iones, construyen proteínas, se mueven de acá para allá. Sacan orden de la anarquía.

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