As máquinas moleculares são sistemas com movimentos controlados que podem executar uma tarefa quando lhes é adicionada energia. Com o desenvolvimento da computação, a sua miniaturização pode levar a uma revolução tecnológica.
Jean-Pierre Sauvage, em 1983, deu o primeiro passo na direção de uma máquina molecular, quando ligou duas moléculas em forma de anel e constituiu um grupo de moléculas ligadas por anéis entrelaçados, ou ‘caténane’.
Normalmente, as moléculas são unidas por ligações covalentes fortes, em que os átomos compartilham eletrões, mas na ‘caténane’ são ligados por uma ligação mecânica mais livre. Para que uma máquina possa ser capaz de executar uma tarefa, deverá ser constituída por partes que se movam uma em relação à outra, como é o caso de anéis entrelaçados.
Em 1991, Fraser Stoddart, desenvolveu um ‘rotaxane’, ou seja, uma molécula em forma de um haltere com um anel inserido no eixo molecular. Este sistema molecular demonstrou que o anel foi capaz de se mover ao longo do eixo. Fraser Stoddart desenvolveu, deste modo, um elevador molecular, um músculo molecular e um chip de computador baseado numa molécula.
Mais tarde, em 1999, Bernard Feringa desenvolveu pela primeira vez um motor molecular, a partir de um rotor molecular a girar continuamente no mesmo sentido. O cientista utilizou motores moleculares para rodar um cilindro de vidro, que é 10.000 vezes maior do que o motor e projetou ainda um nano carro.
O motor molecular está num estágio de desenvolvimento equivalente ao do carro elétrico na década de 1830, quando os cientistas demonstravam a capacidade de gerir movimentos com manivelas e rodas. Nessa altura os cientistas não sabiam que esses meios iriam levar ao surgimento de comboios elétricos, máquinas de lavar, ventiladores e processadores de alimentos. Da mesma forma as máquinas moleculares irão dar origem a novos recursos, como sensores e sistemas de armazenamento de energia.
O contributo dos cientistas foi determinante para a conceção e desenvolvimento de máquinas moleculares. Um contributo agora reconhecido com Prémio Novel da Química.
