En una partida forzada de tira y afloja molecular, algunas cadenas de átomos pueden actuar como palanca, acelerando las reacciones 1000 veces más rápido que otras moléculas. El descubrimiento sugiere que los científicos podrían usar estas palancas moleculares para impulsar la reactividad química y mecánica entre los átomos y, en última instancia, diseñar materiales más eficientes.
Nos interesa diseñar nuevos materiales que respondan al estrés, por lo que estamos tratando de desarrollar reacciones que normalmente son muy lentas, pero que se puedan acelerar por la fuerza de manera eficaz», señaló el químico de Duke, Steve Craig, quien dirigió la investigación.
En experimentos recientes, Craig y su equipo descubrieron que una molécula hecha con una estructura de polinorborneno puede actuar como palanca para abrir un anillo incrustado en el interior de la molécula hasta 1000 veces más rápido que un anillo similar incrustado sobre una estructura de polibutadieno. Los resultados, que aparecen el 23 de diciembre en la revista Nature Chemistry, sugieren que un simple cambio en la estructura puede influir en la rapidez con la que se producen las reacciones asistidas mecánicamente.
Los científicos están interesados en este tipo de tira y afloja molecular porque muchos materiales se descomponen tras varios ciclos repetidos de tirones, estrés y otras fuerzas. «Si somos capaces de canalizar las fuerzas habitualmente destructivas en vías constructivas, podríamos desencadenar reacciones que hagan que el material se vuelva más resistente en el momento y el lugar en los que es más útil», señaló Craig. Los investigadores podrían, entonces, ser capaces de ampliar la vida útil del material, algo que podría, a largo plazo, tener diversas aplicaciones, desde materiales compuestos para estructuras de aviones a implantes biomédicos.
