Scienziati della Rice University hanno costruito la più piccola automobile del mondo: una nano-macchina grande quanto una singola molecola completa di telaio, assi e 4 buckyballs come ruote. La “nanocar” è descritta da un articolo reperibile on line della rivista Nano Letters. “La sintesti e il test delle nanocars e altre macchine molecolari sta fornendo un prezioso aiuto nella nostra investigazione delle tecniche di nano-fabbricazione”, ha dichiarato James M. Tour, professore di Chimica, di Ingegneria Meccanica e Scienza dei Materiali, oltre che di Informatica, “questi nano-veicoli ci permetteranno di imparare a muovere oggetti in modo controllato a livello molecolare”.

La nanocar consiste di assi e telaio fatti di materia organica con tanto di sospensioni rotanti. Le ruote non sono altro che delle molecole buckyballs, sfere di puro carbonio contenenti ognuna 60 atomi disposti come un pallone da calcio. In tutto, il nano-mezzo misura 3-4 nanometri, il che vuol dire che è meno ampio di una catena di DNA (un capello umano, in confronto, misura circa 80.000 nanometri in diametro).

In precedenza, altri gruppi di ricerca avevano già creato nano-oggetti a forma di automobili, ma la nanocar realizzata da M. Tour insieme con Kevin F. Kelly, assistente professore di Ingegneria Elettrica e Informatica, è il primo a funzionare effettivamente proprio come un'automobile, muovendosi su 4 ruote in direzione perpendicolare ai propri assi.

Kelly e il suo gruppo, specializzati in Scanning Tunneling Microscopy (STM) - Microscopia a Scansione Tunnel - hanno fornito le misure e l'evidenza sperimentale per la verifica del movimento. “È abbastanza semplcie realizzare nano-oggetti che si muovono su una superficie”, ha detto Kelly, “è stato più difficile provare che la nostra nanocar si muove su delle ruote”. Per farlo, Kelly e i suoi studenti hanno misurato il movimento della nanocar lungo una superficie dorata. A temperatura ambiente, i forti legami elettrici tengono le molecole-ruote strettamente contro l'oro, mentre il calore, di circa 200 gradi Celsius, consente loro di muoversi.

Per provare che la nanocar stesse effettivamente rotolando piuttosto che scivolando, il gruppo di Kelly ha preso delle immagini mediante l'STM ogni minuto: siccome le assi della nanocar sono leggermente più lunghe della distanza tra le assi, hanno potuto determinare il modo in cui la nanocar si orientava e se si muoveva perpendicolarmente rispetto le assi.

Inoltre, hanno trovato il modo di prendere la nanocar con una sonda applicata al microscopio e spingerla. I test hanno mostrato che è molto più facile spostate la nanocar in direzione della rotazione delle ruote che spingerla di fianco. La cosa più complicata per giungere alla sintesi della nanocar è stato trovare il modo per attaccare le buckyballs senza distruggere il resto del mezzo. Per la formazione delle assi e del telaio è stato usato il Palladium come catalizzatore per via delle sue reazioni con le buckyballs.

Il team del Rice ha già dato seguito al lavoro disegnando una nanocar ancora più leggera ed anche un nano-camion capace di trasportare carichi utili. Questa notizia è stata divulgata dal periodico on line “Space Daily”.

Istituzione scientifica citata nell'articolo:

Rice University