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O que são máquinas moleculares, e como elas constroem um futuro invisível a olho nu


Imagine um conjunto de moléculas que consegue fabricar novas estruturas ainda mais complexas. Isso tem um nome: são as máquinas moleculares, um dos destaques da nanotecnologia.

A cada dia, os avanços dessa área ficam mais óbvios. Os cientistas já criaram estruturas que se replicam; formas dobráveis que coletam e liberam moléculas; nanobots que andam; motores moleculares; veículos minúsculos; e quem sabe até o potencial de dar energia a todas essas tecnologias.

Estes dispositivos são promissores, mas ainda bastante incompreendidos. A seguir, mostraremos o que separa a ciência real da ficção científica.

Um cenário apocalíptico

As bases dessa forma de nanotecnologia já existem há algum tempo, o suficiente para causar impacto na ciência moderna. Richard Feynman, o renomado físico americano e ganhador do Nobel, discutiu em 1959 a ideia de uma “síntese através da manipulação direta dos átomos”. Em retrospecto, essa palestra inspirou parte da visão de que átomos e moléculas são simples peças manipuláveis.

E K. Eric Drexler – primeiro Ph.D. do mundo em nanotecnologia – escreveu sobre a ideia de levar essa abordagem molecular para o campo atômico em seu livro de 1986, Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology. Lá, ele idealizou uma “montadora” nanométrica que andasse por aí, criando cópias de si mesma e de outros objetos do tamanho de moléculas com uma precisão atômica; uma máquina que pudesse, no futuro, criar estruturas cada vez maiores e mais complexas.

Seria uma espécie de linha de montagem microscópica, fazendo sua produção a partir dos ingredientes mais básicos. Quando essas máquinas surgiram, na metade nos anos 80, era como se estivéssemos vivendo em um filme de ficção científica. Tanto que até mesmo Drexler reconheceu que o caminho mais seguro era ter cuidado com essas nanomáquinas.

Ele explica em Engines of Creation:

Imagine um replicador flutuando em um recipiente de compostos químicos, criando cópias de si mesmo. O primeiro replicador monta uma cópia em um milésimo de segundo, os dois replicadores então constroem mais dois no próximo milésimo de segundo, os quatro constroem outros quatro, e os oito constroem mais oito.

Ao final de dez horas, não existirão apenas trinta e seis replicadores, mas mais de 68 bilhões. Em menos de um dia, ele pesariam uma tonelada; em menos de dois dias, eles pesariam mais do que a Terra; em mais quatro horas, eles ultrapassariam a massa do Sol e de todos os planetas juntos  — isso se o recipiente de compostos químicos já não tiver desaparecido há muito tempo.

Essa eficiência impiedosa poderia, segundo Drexler, tornar os nanorrobôs “superiores” a seres orgânicos, ao menos de um ponto de vista evolutivo — mas não necessariamente mais importantes. Além disso, ele sugere que essas bactérias robóticas poderiam matar as bactérias reais, reduzindo a biosfera a pó — ou a uma ‘gosma cinzenta’— em apenas alguns dias.

Esse cenário apocalíptico hipotético, no qual nanobots transformam nosso mundo em uma massa amorfa, era tão atraente para os céticos quanto a promessa da nanotecnologia era para os cientistas. No entanto, quase trinta anos se passaram, e nada disso aconteceu.

A base de tudo

A verdade é que os cientistas se mantiveram muito ocupados nos últimos trinta anos, criando uma série de estruturas minúsculas que se montam, desmontam, andam e até trabalham em conjunto. É claro que esse não é um trabalho fácil — construir algo a nível molecular exige uma precisão atômica — mas, com muita determinação, a química e a física chegaram a um ponto onde tudo é possível. Existe uma rica lista de máquinas moleculares, algumas inspiradas na natureza, outras em princípios da engenharia mecânica, para provar esse avanço.

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Via RSS de Gizmodo Brasil

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