Cientistas criam primeiro motor elétrico molecular usando material de DNA

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Motores mecânicos fazem parte da nossa rotina diariamente, sejam em carros, computadores e eletrodomésticos, todos usam mecanismos eletrônicos para funcionarem. No entanto, existem motores em uma parte ainda mais vital para nós: o corpo humano.

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Motores moleculares realizam diversas funções vitais para nós como a molécula ATP, que transfere energia das células. Apesar disso, reproduzir esses motores moleculares em escala nano e funcional é um desafio tremendo para a ciência.

Cientistas da Universidade Técnica de Munique (TUM) criaram um motor elétrico molecular, ou nanomotor, usando o método de origami de DNA. O dispositivo de material genético se automonta e converte energia elétrica em energia cinética.

O método origami foi criado em 2006 pelo pesquisador Paul Rothemund e consiste no uso de diversas fitas simples de DNA que servem como base as fitas adicionais de DNA que se ligam como contrapartes. As sequências de DNA são selecionadas de tal forma que as fitas e dobras anexadas criam as estruturas desejadas.

Motor molecular

Essa técnica permitiu a criação do nanomotor rotativo molecular. “Temos avançado neste método de fabricação por muitos anos e agora podemos desenvolver objetos muito precisos e complexos, como interruptores moleculares ou corpos ocos que podem capturar vírus. automontagem”, explica Hendrik Dietz, líder do projeto.

Esse pequeno robozinho é composto de três partes: base, plataforma e braço do rotor. Segundo a universidade: “a base tem aproximadamente 40 nanômetros de altura e é fixada a uma placa de vidro em solução por meio de ligações químicas em uma placa de vidro. Um braço do rotor de até 500 nanômetros de comprimento é montado na base para que possa girar. Outro componente é fundamental para que o motor funcione como pretendido: uma plataforma que fica entre a base e o braço do rotor. Esta plataforma contém obstáculos que influenciam o movimento do braço do rotor. Para ultrapassar os obstáculos e girar, o braço do rotor deve dobrar um pouco para cima, semelhante a uma catraca.

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“O novo motor tem capacidades mecânicas sem precedentes: pode atingir torques na faixa de 10 piconewtons vezes nanômetros. E pode gerar mais energia por segundo do que é liberada quando duas moléculas de ATP são divididas”, declarou Ramin Golestanian, participante do projeto.

“O novo motor também pode ter aplicações técnicas no futuro. Se desenvolvermos ainda mais o motor, poderemos usá-lo no futuro para conduzir reações químicas definidas pelo usuário, inspiradas em como a ATP sintase faz o ATP acionado por rotação. Então, por exemplo, as superfícies podem ser densamente revestidas com esses motores. Então você adiciona materiais de partida, aplica um pouco de tensão CA e os motores produzem o composto químico desejado”, finaliza Dietz.

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