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¿Qué son las máquinas moleculares? Según el profesor Li Zhanting del Departamento de Química de la Universidad Fudan, en términos sencillos, las máquinas moleculares son estructuras que, a nivel molecular, están formadas por una o varias moléculas; estas moléculas, a través de su movimiento, permiten que se produzca el movimiento de una máquina a escala macroscópica. Li Zhanting explicó que el mentor del primer ganador, el profesor Jean-Pierre Sauvage, había recibido el Premio Nobel de Química en 1987 por su trabajo en la “química supramolecular”. La contribución del profesor Jean-Pierre Sauvage radica en haber sido el primero en trabajar en el campo del desarrollo de máquinas moleculares. En 1983, mediante la interacción de coordinación, logró crear estructuras supramoleculares, uniendo con éxito dos moléculas circulares para formar una cadena. Para que una máquina pueda llevar a cabo sus tareas, es necesario que sus componentes tengan la capacidad de moverse relativamente entre sí. Estas dos moléculas en forma de anillo que se conectan entre sí cumplen perfectamente con este requisito. Tian He, profesor en el Instituto de Química e Ingeniería Molecular de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de China y miembro de la Academia China de Ciencias, explicó que en 1991, el químico estadounidense Stoddart fue el primero en proponer el concepto de “cable molecular”. Se trata de una molécula en forma de barra rígida sobre la cual se coloca un anillo molecular grande, llamado rotaxano; este anillo puede desplazarse de un extremo a otro de la molécula en forma de barra. “Después de recibir energía, los diferentes módulos de la máquina molecular se mueven entre sí, al igual que ocurre en las máquinas que conocemos. El tercer ganador, el profesor Bernard L. Feringa, fue la primera persona en desarrollar los motores moleculares; realizó trabajos pioneros en el campo de los motores moleculares controlados por luz. Tian He explicó que lo que sintetiza Ferlinga son “motores moleculares”. Estos motores cuentan con una base fija; las moléculas que se encuentran en la parte superior de dicha base pueden rotar 360 grados, algo muy similar a los motores mecánicos del mundo macroscópico. En el año 1999, desarrolló palas de rotación molecular. Utilizando un motor molecular, logró hacer girar un vaso de vidrio que era 10,000 veces más grande que el motor. “Los tres científicos que recibieron este año el Premio Nobel de Química desarrollaron tres máquinas moleculares, cada una con un estado diferente. Su trabajo pionero permitió a la humanidad darse cuenta de que se pueden utilizar moléculas como materiales para diseñar y construir máquinas en el mundo microscópico. ”Dijo Tian He. ¿Cuál es la importancia y el valor de aplicación de las máquinas moleculares? ¿Qué significado y utilidad tienen las máquinas moleculares en la actualidad? Tian He dijo que muchas de las actividades que ocurren dentro de los organismos vivos dependen, en realidad, del funcionamiento de las máquinas moleculares. Los científicos estudian procesos vitales como la división celular, la replicación del ADN, el transporte de sustancias y la contracción muscular. Al analizar estos procesos a nivel molecular, descubren que todos ellos son el resultado de la acción de numerosas máquinas moleculares. Por lo tanto, los químicos pueden colaborar con los científicos de la vida para diseñar y sintetizar máquinas moleculares que permitan simular diversos fenómenos vitales. Las máquinas moleculares también pueden utilizarse para almacenar información, creando así “computadoras moleculares” extraordinarias. En el año 2007, Stodart lideró un equipo que logró desarrollar un chip molecular capaz de almacenar información a una densidad extremadamente alta. La densidad de almacenamiento alcanzó los niveles de los chips basados en silicio en el año 2020. Qu Duohui, profesor en el Instituto de Ingeniería Química y Molecular de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de China, explica que la densidad de almacenamiento de información en los chips basados en silicio sigue la ley de Moore (es decir, a un costo constante, la cantidad de componentes que pueden integrarse en un circuito integrado y su rendimiento se duplican cada 18–24 meses). Sin embargo, esta ley enfrenta limitaciones en su desarrollo. En cambio, los chips moleculares permiten el almacenamiento de información a escala molecular, por lo que no siguen la ley de Moore y pueden superar con creces en términos de densidad de almacenamiento a los chips basados en silicio. El comité encargado de seleccionar los premios Nobel señaló que, en la actualidad, las máquinas moleculares se encuentran en la fase conceptual. Aunque aún no existen aplicaciones prácticas para estas máquinas moleculares, ¿cómo podrían cambiar la vida humana en el futuro? Según se informa, se espera que pueda utilizarse en una amplia gama de campos, como la detección más precisa de enfermedades, la administración de medicamentos, el almacenamiento de información a altísima densidad, el almacenamiento de energía, así como en nuevos materiales y sensores. Sus posibilidades de aplicación son ilimitadas