Éste es el nanomotor más pequeño del mundo

Aunque no se parezca a los que la mayoría hemos visto, lo que aparece en la fotografía superior es un motor. Es, concretamente, el nanomotor más pequeño y rápido del mundo. Ha sido construido por ingenieros de Texas, y se trata de un paso adelante en el desarrollo de máquinas microscópicas que un día puedan moverse por el interior de nuestro cuerpo para administrarnos medicamentos en el punto exacto donde sean necesarios.

Con este objetivo en mente, el equipo de la profesora Donglei Emma Fan ha estado investigando cómo diseñar un nanomotor ultrarrápido y de larga duración construido con materiales sintéticos y que pueda convertir energía eléctrica en movimiento. Todo a una escala 500 veces más pequeña que un grano de sal.

Cómo diseñar un nanomotor ultrarrápido y de larga duración construido con materiales sintéticos y que pueda convertir energía eléctrica en movimiento

El resultado de su investigación ha sido publicado en el número de abril de la revista Nature Communications. Se trata de un mecanismo en tres piezas (un electrodo, un imán y un pequeño tubo giratorio que sirve para dispersar la sustancia en cuestión)que puede moverse fácilmente en el interior de un líquido y que mezcla y distribuye con facilidad compuestos bioquímicos como insulina o medicamentos.

Menos de un micrómetro

El dispositivo mide en total menos de un micrómetro (la milésima parte de un milímetro) y podría entrar dentro de una célula humana. Es capaz de funcionar durante 15 horas seguidas, moviéndose a una velocidad de 18.000 rotaciones por minutos, la misma velocidad que alcanzan los motores de un avión.

Otros dispositivos similares desarrollados hasta ahora eran significativamente más lentos (de 14 a 500 rotaciones por minuto, en el mejor de los casos), y su vida útil iba de unos segundos a unos cuantos minutos. El trabajo de la profesora Fan y su equipo, por tanto, supone una importante mejora.

En el futuro, estos nanomotores podrían significar un avance en el campo de los sistemas nanoelectromecánicos, un área centrada en desarrollar máquinas en miniatura más energéticamente eficientes y más baratas de producir. Los científicos estadounidenses autores del estudio esperan que esto abra una nueva vía para desarrollar nuevos métodos de administración de medicamentos.

Montaje y control de un nanomotor

Los científicos tuvieron que hacer frente a dos dificultades importantes al trabajar a una escala tan pequeña: el montaje y el control de este nanomotor. Para ello, utilizaron una técnica aún pendiente de patente que aprovecha las cualidades electromagnéticas de la corriente alterna y continua para montar las piezas una a una. También para encender y apagar el motor, y para hacerlo girar tanto en la dirección de las agujas del reloj como al contrario. Puesto que el resultado está pendiente de registro, no se han desvelado demasiados detalles al respecto.

Fan y su equipo descubrieron que utilizando esta técnica podían sincronizar varios nanomotores para que funcionen al unísono, aumentando su eficacia

En sus pruebas, Fan y su equipo descubrieron que utilizando esta técnica podían sincronizar varios nanomotores para que funcionen al unísono, aumentando su eficacia.

A partir de ahora, los investigadores se plantean dos caminos a seguir. Por un lado, la integración de determinados sensores en los motores, de forma que puedan actuar de forma más o menos autónoma, aunque siempre controlada. Por otro, las pruebas en entornos similares al interior del cuerpo humano, de forma que puedan observar cómo realizan la administración de medicamentos en situaciones casi reales.