El pasado once de enero del presente año se publicó en la revista Nature un trabajo elaborado por investigadores de la Universidad de Northwestern en Estados Unidos que, pronosticamos, tendrá enormes repercusiones tecnológicas, particularmente en el campo de la medicina, es el siguiente: L. Zhang et al., “An electric molecular motor”, Nature, 2023; 613 (7943): 280.

Los motores eléctricos son máquinas que convierten energía eléctrica en energía mecánica.  La mayoría de estos instrumentos operan a partir de la interacción que ocurre entre un campo magnético y una corriente eléctrica.  

Un generador eléctrico es mecánicamente idéntico a un motor eléctrico solo que opera al revés, convirtiendo energía mecánica en energía eléctrica. A pesar de que algunos motores primitivos se desarrollaron desde 1740 la primera demostración del movimiento rotatorio de un motor eléctrico fue dada por Michael Faraday hace poco más de doscientos años; el 3 de septiembre de 1821.

Los motores eléctricos consumen más del cincuenta por ciento del total de energía producida y el año pasado se vendieron en el mundo ochocientos millones de unidades lo cual representa un crecimiento del diez por ciento anual.  Se prevé que el uso de estos motores seguirá aumentando debido, entre otros factores, a la sustitución de los motores de combustión interna por motores eléctricos en la industria automotriz mundial.

Un equipo multidisciplinario bajo la dirección del Dr. Fraser Soddart, quien en 2016 recibió el premio Nobel de Química, ha construido un motor eléctrico que no se puede ver a simple vista, es un motor a escala molecular.  

En sus palabras: “este trabajo utiliza a los electrones para efectivamente operar un motor molecular de modo similar a como opera un motor macroscópico.  A pesar de que esta área se encuentra en su infancia mi predicción es que estos pequeños motores harán una gigantesca diferencia en las aplicaciones médicas. Hemos llevado la nanotecnología molecular totalmente a otro nivel”.  

Los motores tienen un tamaño de dos nanómetros, son fáciles de construir y operar y no producen ningún desperdicio. El alcanzar este logro tomó poco más de cuatro años para diseñar el motor y realizar los cálculos teóricos basados en mecánica cuántica que describan su operación pues controlar el movimiento de los componentes a escala molecular es un reto formidable que requirió de especialistas en varias disciplinas.  Anteriormente otros equipos en el mundo habían reportado motores eléctricos moleculares, pero operando en condiciones de extrema complejidad que incluye entre otras cosas el uso de ultra alto vacío. 

 Es interesante que parte del equipo que logró este desarrollo incluye a científicos del Centro de Investigación en Cáncer de la Universidad de Northwestern. Estos especialistas de las áreas médico-biológicas están preparando las primeras aplicaciones de estos motores para operarlos dentro de seres humanos.

Sin duda alguna se avecina una importante revolución médica y tecnológica.