Une équipe de chercheurs de l'Université de Manchester a créé un moteur moléculaire qui consomme du carburant chiral pour entraîner la rotation autour d'une seule liaison covalente. Dans leur article publié dans la revue Nature , le groupe décrit son travail de développement d'un moteur à rotation directionnelle alimenté chimiquement et explique pourquoi il pense que ses efforts aboutiront à la mise au point de systèmes similaires avec d'autres matériaux.

Des recherches antérieures ont montré que des exemples de moteurs biologiques existent dans la nature - l'ADT synthase n'est qu'un exemple. De tels exemples ont servi d'inspiration aux chimistes qui tentaient de reproduire de tels moteurs et bien que des progrès aient été réalisés, aucun n'avait été développé qui était capable de tourner sur un axe de 360° autour d'une seule liaison - jusqu'à présent.

Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont créé un moteur biologique utilisant 26 atomes, un moteur dans lequel le moteur était capable de tourner complètement autour d'une seule liaison et de continuer à tourner tant qu'il était alimenté en carburant. Leur moteur était composé de deux parties :un groupe pyrrole-2 carbonyle qui constituait la partie tournante du moteur, et un phényl-2 carbonyle qui servait de base. Les deux parties étaient reliées par une liaison N-C, qui servait également d'axe pour le moteur. Un carburant carbodiimide a été utilisé pour entraîner la rotation. Au fur et à mesure qu'il était ajouté au moteur, un anhydride intramoléculaire s'est formé, entraînant une réaction d'hydrolyse avec un biais directionnel basé sur la chiralité du carburant, ainsi qu'un autre additif pour accélérer le processus. Les chercheurs notent que l'application d'un diacide sur le rotor et le retrait du carburant ont empêché la rotation lorsque cela était souhaité.

Les tests ont montré que le moteur tournait à un rythme d'environ un tour complet toutes les trois heures. Ils ont constaté qu'il tournait également par erreur, environ tous les quatre tours, dans le sens opposé à la direction souhaitée. Ils suggèrent que leur travail n'est qu'une première incursion dans la création de moteurs rotatifs. Ils s'attendent à ce que les futures conceptions tournent plus rapidement et qu'un moyen soit trouvé pour réduire le nombre d'erreurs. À plus long terme, de tels moteurs pourraient un jour être utilisés dans des applications telles que l'extraction d'ions métalliques du fond de l'océan. + Explorer plus loin

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