Os nanomotores são o futuro da medicina

Um verdadeiro avanço na medicina pode ser proporcionado por diversos nanodispositivos, e hoje já existem diversos desses dispositivos em miniatura, mas uma fonte de energia eficaz para eles ainda não foi desenvolvida. Cientistas de Cambridge preencheram um pouco as lacunas nessa área e apresentaram motores em miniatura que operam a partir de uma fonte de luz externa.

O funcionamento do nanomotor assemelha-se à ação de uma mola; o próprio motor consiste em nanopartículas de ouro que são mantidas por uma substância polimérica semelhante a um gel que reage às flutuações de temperatura. Quando a substância é aquecida por um laser, a umidade evapora ativamente e a substância começa a se contrair (como se estivesse em movimento de mola) – como resultado, o nanomotor acumula energia luminosa e a armazena. Após desligar a fonte de luz – neste caso, o laser – a substância começa a esfriar e a absorver umidade ativamente. A energia acumulada é liberada como resultado, e as partículas de ouro servem para aumentar o efeito da força gerada.

Os dispositivos desenvolvidos pelos especialistas de Cambridge podem ser comparados aos minúsculos submarinos do filme "Viagem Fantástica", em que minissubmarinos atravessam o corpo humano para remover um coágulo sanguíneo dos vasos sanguíneos. Além disso, os nanomotores têm uma força considerável em relação ao seu próprio peso e, como formigas, são capazes de mover grandes "cargas".

Os desenvolvedores observam que a expansão da substância após o desligamento da fonte de luz ocorre extremamente rápido, o que pode ser comparado a uma explosão microscópica. Esse efeito é causado por certas forças que surgem entre as moléculas da substância. Essas forças têm uma manifestação bastante forte no nível microscópico, enquanto em condições normais quase não se manifestam. Especialistas observaram que são precisamente essas forças que ajudam as lagartixas a escalar superfícies verticais, bem como de cabeça para baixo – bilhões de pequenos pelos na superfície de seus membros os auxiliam nisso.

Como observado, o nanomotor acumula energia luminosa, a maior parte da qual é convertida em energia de atração entre as moléculas do gel e as partículas de ouro. Quando a energia de atração é quebrada, a força de liberação devido ao ouro é várias vezes maior do que a da compressão convencional do material. Segundo os cientistas, a desvantagem do nanomotor hoje é que a energia é liberada simultaneamente em todas as direções, e agora os esforços do grupo científico estão voltados para encontrar uma maneira de direcionar o fluxo de energia em uma direção desejada.

Se os cientistas atingirem seu objetivo e forem capazes de controlar o fluxo de energia liberada em nanomotores, tais dispositivos poderão ser usados para controlar nanorrobôs que administram medicamentos em órgãos ou áreas afetadas, bem como para instrumentos controlados remotamente usados durante microcirurgias.

A equipe de Cambridge está atualmente desenvolvendo bombas e válvulas controladas por nanomotores para chips usados em biossensores e equipamentos de diagnóstico.

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