Cientistas desenvolvem motor molecular que aumenta a condutividade elétrica em até cem vezes ao girar

Cientistas desenvolveram um motor molecular capaz de girar em ambas as direções através de corrente elétrica, apresentando um aumento de até 100 vezes em sua condutividade elétrica durante o movimento. O dispositivo foi inspirado no parafuso de Arquimedes, mecanismo de estrutura helicoidal criado há mais de dois milênios para a elevação de água.

Funcionamento e Estrutura

A tecnologia consiste em uma molécula em formato de espiral que atua como uma turbina em escala nanométrica. O movimento é gerado pela circulação de elétrons que transferem momento angular para a estrutura, provocando a rotação. O controle da direção do giro é feito de forma direta por meio da inversão da polaridade da voltagem.

O desenvolvimento do motor foi resultado de uma colaboração internacional:

• A molécula helicoidal foi criada pela equipe do professor Michael Pittelkow, da Universidade de Copenhague.
• A validação experimental ocorreu no Instituto Weizmann de Ciências, em Israel, onde moléculas individuais foram posicionadas entre dois eletrodos de ouro com pontas de dimensões atômicas.

Essa montagem permitiu que os pesquisadores manipulassem a distância entre as extremidades da estrutura, comprimindo-a ou esticando-a, para observar a resposta do dispositivo à passagem da corrente elétrica.

Impacto na Condutividade Elétrica

A análise do transporte de eletricidade durante a rotação revelou que a condutividade varia conforme a posição da molécula. Para investigar esse comportamento, a equipe do professor Fabian Pauly, da Universidade de Augsburg, utilizou o supercomputador LiCCA para realizar simulações de mecânica quântica.

Os dados indicam que a rotação torna acessíveis configurações estruturais que a molécula normalmente evita quando está estática. São justamente essas posições que facilitam a circulação de elétrons, resultando na amplificação da condutividade em até 100 vezes.

Aplicações em Nanotecnologia

A descoberta comprova que a corrente elétrica pode gerar movimento molecular e que esse deslocamento, por sua vez, altera o fluxo de elétrons. Esse princípio oferece novas bases para a eletrônica molecular, focada na criação de componentes miniaturizados.

Embora ainda sejam perspectivas futuras, os pesquisadores indicam que o mecanismo pode ser aplicado em sistemas microfluídicos e na espintrônica.