Pesquisadores da Escola Cockrell de Engenharia da Universidade do Texas, nos Estados Unidos, construíram o menor, mais rápido e mais resistente nanomotor de todos os tempos. Essa grande conquista representa um passo importante para o desenvolvimento de máquinas em miniatura, que poderiam – quem sabe um dia – ser injetadas no corpo humano para administrar a quantidade de insulina no sangue de pessoas diabéticas, por exemplo. Ou serem usadas para detectar e eliminar células cancerosas.
As possibilidades, como você pode imaginar, são praticamente infinitas.
Com o objetivo de um dia ter tecnologia suficiente para suportar dispositivos como estes, os engenheiros texanos focaram na construção de um nanomotor de ultravelocidade confiável, que pode converter energia elétrica em movimento mecânico em uma escala 500 vezes menor do que um grão de sal.
A professora de mecânica Donglei “Emma” Fan, que liderou uma equipe de pesquisadores no projeto bem sucedido de construção, fez uma série de testes em um nanomotor de alto desempenho em um ambiente não biológico.
Fan e sua equipe são os primeiros a alcançar esse objetivo extremamente difícil de projetar um nanomotor com grande poder de condução. Para você ter uma ideia, ele poderia caber dentro de uma célula humana e seria capaz de funcionar durante 15 horas contínuas a uma velocidade de 18.000 RPM – o que corresponde à velocidade de um motor de avião à jato. À título de comparação, outros nanomotores são significativamente mais lentos, de forma que funcionam a velocidades que vão de 14 RPM a até 500 RPM, e só conseguem agir de maneira independente por alguns segundos, no máximo alguns minutos.
O futuro
Já falamos de algumas possíveis aplicações para essa nova tecnologia. Mas a verdade é que imaginar o que vai acontecer daqui para a frente é praticamente uma tarefa sem fim.
Os nanomotores poderiam avançar no campo de sistemas nanoeletromecânicos, uma área focada no desenvolvimento de máquinas em miniatura que são mais eficientes e mais baratas para se produzir. Num futuro próximo, os pesquisadores acreditam que nanomotores poderiam também fornecer uma nova abordagem para o controle e fluxo de medicamento a nível celular.
Para testar a sua capacidade de liberação de remédios em células que necessitam de tratamentos específicos, como células cancerosas, os pesquisadores revestiram a superfície de um nanomotor com bioquímicos e fizeram alguns testes. Os resultados não poderiam ter sido melhores. Além de funcionarem perfeitamente, eles também descobriram que quanto mais rápido o nanomotor girava, mais rápido liberava as drogas. “Fomos capazes de controlar a taxa de liberação de medicamentos através da rotação mecânica, o que significa que o nosso nanomotor é o primeiro de seu tipo a controlar a liberação de remédios a partir da superfície de nanopartículas”, disse Fan. “Acreditamos que isso vai ajudar no avanço do estudo da distribuição de drogas e comunicações célula-célula”, completa.
Os pesquisadores abordaram duas questões importantes para nanomotores até agora: montagem e controle. A equipe construiu e operou o nanomotor usando uma técnica desenvolvida por Fan enquanto estudava na Universidade Johns Hopkins. A técnica baseia-se em campos elétricos de corrente alternada e de corrente contínua para montar as peças do nanomotor.
Nos experimentos, os pesquisadores usaram a técnica para impulsionar a rotação no sentido horário ou anti-horário. Eles descobriram que podiam posicionar os nanomotores em um padrão e movê-los de uma forma sincronizada, o que torna a tecnologia ainda mais poderosa e lhes dá mais flexibilidade.
Fan e sua equipe planejam desenvolver novos controles mecânicos e sensores químicos que possam ser integrados em outros dispositivos de nanotecnologia. Mas antes de dar esse imenso passo, eles planejam testar seu produto em uma célula viva. [phys]
Fonte: hypescience
