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Cronstruyen el motor más pequeño y rápido del mundo

Investigadores de la Escuela de Ingeniería Cockrell en la Universidad de Texas han construido el más pequeño y rápido nanomotor conocido hasta la fecha. Un paso importante hacia el desarrollo de máquinas en miniatura que algún día podría moverse a través del cuerpo como por ejemplo para administrar fármacos sin dañar las células sanas.

El nanomotor cuenta con un tamaño menor a 1 micrometro, como referencia podría meterse dentro de una célula humana y trabajar 15 horas continuas a una velocidad de 18 000 RPM (revoluciones por minuto), la potencia de un motor de avión a reacción. Los nanomotores comparables funcionan significativamente más lentamente, a partir de 14 RPM a 500 RPM, y sólo han funcionado durante unos segundos hasta unos cuantos minutos.

Los ingenieros refieren que el desarrollo de este dispositivo tiene como objetivo suministrar energía a futuras nanomaquinas, centrándose en la construcción de un nanomotor fiable de ultra alta velocidad que puede convertir la energía eléctrica en movimiento mecánico en una escala 500 veces más pequeña que un grano de sal.

“Por el momento, el montaje y las pruebas de su funcionamiento han sido realizadas con éxito en entornos no biológicos. El nanomotor de tres partes puede mezclar y bombear rápidamente bioquímicos para moverse a través de líquidos, lo cual es importante para aplicaciones futuras”, dijo la profesora asistente de ingeniería mecánica Donglei Emma Fan quien dirigió la investigación.

Los investigadores se centraron en dos temas principales para los nanomotores hasta el momento: el montaje y los controles. El equipo construyó y operó el nanomotor utilizando una técnica pendiente de patente que la profesora Fan inventó mientras estudiaba en la Universidad Johns Hopkins. La técnica se basa en campos eléctricos de corriente alterna y continua para ensamblar partes del nanomotor una por una.

En los experimentos, los investigadores utilizaron la técnica para el encendido y apagado del nanomotor e impulsar la rotación en sentido horario o antihorario. Los investigadores encontraron que podían colocar las nanomotores en un patrón y moverlos de forma sincronizada, lo que los hace más poderosos y les da más flexibilidad.

De cara al futuro, los nanomotores podrían avanzar en el campo de los sistemas nanoelectromecánicos, un área centrada en el desarrollo de máquinas en miniatura que son más eficientes energéticamente y menos costosas de producir. En un futuro próximo, los investigadores creen que sus nanomotores podrían proporcionar un nuevo enfoque para la administración de fármacos controlada para las células vivas.

 

Referencia: University of Texas at Austin

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