Cómprate un Nanocar y sal de tu midlife crisis

Midlife crisis

Estoy cerca de los cuarenta y creo que estoy sufriendo la llamada ¨midlife crisis¨. ¡Esa crisis! Esa crisis donde te preguntas ¿por qué trabajas en tal sitio?, ¿qué has hecho con tu vida? ¿Por qué incluso estás viviendo en esa ciudad?

Esa crisis donde piensas que deberías tener más vacaciones, que la jubilación está más cerca pero que puede que para cuando llegues no exista eso de la paga y tengas que seguir trabajando. Esa crisis… donde te comparas con otra gente que tiene más cosas que tú, vive mejor que tú y parece más feliz que tú. Esa crisis donde la vida se te hace bola como dice Ratolina1.

Ahora tú también estás en la misma mierda, lo siento, no era mi intención. Pero tranquilo, seguro se puede solucionar, hay opciones, te contaré las que a mí se me pasan por la cabeza.

Una opción sería ir al psicólogo, lo cual, me da algo de miedo, ya que, podría decirme que tengo otros patrones psicológicos no tan normales (soy científico, todo es posible) y además es caro (soy científico, no money Baby).

Otra opción sería mandarlo todo a la mierda, como hace la gente en las películas o en algunos canales de YouTube. Por ejemplo, podría vender mis pertenencias, comprarme una furgo e irme a recorrer el mundo o comprarme una casa en el campo, y empezar a plantar mis propias lechugas. Así, lejos del mundano ruido de la ciudad viviría una vida más enriquecedora y sana.

Incluso podría optar por algo más clásico, podría comprarme un descapotable, como solía hacer la gente cuando se encontraba ante ese tipo de crisis, más cuando también había crisis de pelo (no es mi caso, el sueldo si me da para ir a Turquía). Pero claro, para comprarme un descapotable necesito dinero y yo ya te he dicho que soy científico.

Dinero no tengo, pero trabajo en ciencia, algo podré hacer, hay que salir de esta crisis. Esto me dije yo buscando soluciones a mí problemilla.

Y así, decidí que, la única opción que podría pagar mi bolsillo seria construir mi propio nanocar (nanocoche) descapotable.

nanocar

Máquinas moleculares y nanocars

Esto de los nanocars a mí no me cae tan lejano, trabajo en un laboratorio de química y mi campo de estudio es el de las máquinas moleculares artificiales (molecular machines)2. Y tú dirás ¿esto qué mierda es? Espera que te lo cuento.

Las máquinas moleculares artificiales son pequeños sistemas químicos formados por unas pocas moléculas. Estos sistemas tienen un tamaño de tan sólo unos pocos Angstroms. (Å). Para que os hagáis una idea 1 Å es igual a 0.0000000001 m (1×10-10 m ═ 0.1 nm), con lo cual, no son visibles al ojo humano. Estas máquinas moleculares son mucho más pequeñas que un virus, cuyo tamaño es de 20 -3000 Å.

Existen diferentes tipos de máquinas moleculares según el tipo de movimiento que pueden hacer. Algunas son interruptores, reproduciendo el movimiento del botón que utilizas para encender y apagar la luz (ese que hace clic-clac)2,3 (Figura 2).

Otros son lanzaderas, imaginatelos como las catapultas que utilizaban los romanos para lanzar piedras al poblado de Asterix & Obelix2,3. También las hay que rotan alrededor de un eje, como la rueda de un coche y son llamadas motores moleculares2,3,4 (Figura 4).

Incluso algunas pueden moverse traslacionalmente, es decir, hacia delante y hacia atrás. Estas últimas son conocidas como nanocars (nanocoches)2,3,5 (Figura 5, 6, 7 y 8).

Figura 2. Movimiento tipo interruptor producido por la máquina molecular azobenceno.

La mayoría de estas máquinas moleculares utilizan la energía procedente de la luz para moverse2,3,4, es decir, no necesitan ni diesel ni gasolina. Lo cual, es algo muy positivo, ya que, te ahorrarás mucho dinero en combustible.

Figura 3. Movimiento tipo bisagra producido por la máquina molecular azobenceno.
Figura 4. Movimiento tipo rueda alrededor de un eje producido por la máquina molecular basada en alquenos superpoblados (motor de Feringa).

Otro aspecto a tener en cuenta es el diseño del coche. Se me ocurren muchos tipos de coche que podría construir. Quizás podría ser algo parecido a un Fórmula 1.

Ejemplos figurativos de nanocars

Existen varios modelos de Formula 1 en el mercado de los nanocars.

Un equipo estadounidense liderado por J.M.Tour5,6 ha diseñado varios nanocars Fórmula 1 cuyas ruedas están basadas en fullereno y carborano (Figura 5).

Figura 5. Estructuras químicas de los nanocoches diseñados por el equipo americano de J. Tour, a) nanocoche basados en ruedas de fullereno, b) nanocoche basado en ruedas de carboranos.

Otro equipo holandés liderado por B.L.Feringa7(premio nobel de química en el año 2016) ha desarrollado un Fórmula 1 basado en alquenos superpoblados (Overcrowded-alkene-based) (Figura 6).

Figura 6. Estructura química del nanocoches diseñado por el equipo holandes liderado por B. Feringa.

Pero para serte honesto, creo que un nanocar Fórmula 1 lo descartaría, porque me parece un coche muy poco práctico, ya que, no tiene mucho-ninguno espacio dentro.

Me gustaría un coche más simple, quizás más parecido al diseñado por el equipo suizo liderado por E. Meyer8 (Figura 7). Este equipo y su modelo de nanocar ganó la primera carrera de nanocoches realizada en 2017 en Francia9.

Figura 7. Estructura química del nanocoches diseñado por el equipo de Meyer.

Si, aunque te suene raro, los nanocars también participan en carreras. La diferencia es que aquí no es necesario tener un coche Fomula 1 para participar. Cualquier tipo de coche puede competir, desde uno tipo Formula 1, a uno más futurista tipo Tesla o incluso uno tipo Volkswagen escarabajo.

Así que, si estáis preocupados porque Alonso ya no gana carreras en la Formula 1, tranquilos que hay un equipo español llamado NANOHISPA10 (Figura 8) que con su pequeño nanocar llamado SPARC ganó el primer puesto en la segunda carrera de nanocoches celebrada este año 2022 en Toulouse11.

Figura 8. Estructura química del nanocoches SPARC diseñado por el equipo español NANOHISPA.

Este nanocar con tan sólo unos nanómetros de longitud y un diseño bastante innovador basado en dos ruedas traseras de tolueno y dos ruedas delanteras de benceno, fue capaz de superar a otros sietes competidores.

El pequeño coche fue capaz de remontar posiciones después de sufrir un aparatoso salto de carril, hasta conseguir alzarse con la victoria después de 5 horas y media de dura carrera. Aunque el accidente fue bastante impactante no se temió por la integridad del piloto en ningún momento. El piloto conducía su coche tranquilamente sentado desde su ordenador.

Los nanocoches son conducidos desde un aparato STM (Scanning Tunneling Microscope). Este aparato es capaz de mandar una pequeña corriente (flujo de electrones) al nanocoche, el cual, la utiliza como fuente de energía para moverse7,12,13.

Esto de los nanocars son todos ventajas!

Por cierto, sino visteis la carrera en directo, os recomiendo que vayáis al canal de Youtube del Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed), donde podréis disfrutar de la apasionante carrera14.

Hay muchos diseños de nanocar diferentes, lo cual, está haciendo mi vida un poco más complicada. Decidir cómo será el coche que te sacará de tu crisis de vida y que quizás consiga que te den un premio nobel, es muy difícil. Y aún se hace más complicado si tu eneatipo es 615. De esto ya os hablaré en otro momento, que el artículo se está haciendo muy largo.

Lo que sí tengo claro, es que mi nanocar lo conduciré desde mi ordenador e incluso desde mi teléfono en un futuro. Además, será un coche muy ecológico porque no necesitará ningún combustible fósil para moverse, solo pequeñas corrientes eléctricas.

Aún estoy lejos de conseguir construir mi nanocar descapotable. He desarrollado algunos prototipos en el laboratorio, aunque hasta el momento ninguno ha funcionado muy bien. Pero no pierdo la esperanza, la química es dura y requiere tiempo y esfuerzo.

¿Este esfuerzo me ayudará a superar esta maldita midlife crisis? Pues no lo sé.

Pero con el tiempo que me llevará descubrirlo quizás se conectará directamente con mi siguiente crisis de vida. Ya lo veremos. Os mantendré informados.

Conclusiones

Hemos expuestos los problemas que supone cumplir años y analizado las posibles soluciones al problema. Se ha mostrado la excelencia de la investigación en España y el buen resultado científico que equipos españoles han conseguido en un campo tan difícil como es de las máquinas moleculares.

Agradecimientos

El autor agradece a su asistente, por su ayuda con la parte técnica y el apoyo moral. También os agradece a vosotros, lectores, por vuestro tiempo y ganas de aprender algo de química. Además, el autor da las gracias a su centro de trabajo por pagarle el salario que le permite comer y no dormir debajo de un puente.

Hasta aquí el artículo de hoy, aunque te recomendamos que sigas leyendo y no te pierdas nuestro artículo »Los científicos no somos gente normal».

Referencias

(1) Enlace al canal de Ratolina. https://www.youtube.com/c/ratolina

(2) R. Costil, M. Holzheimer, S. Crespi, N.A. Simeth, B.L. Feringa, Directing Coupled Motion with Light: A Key Step Toward Machine-Like Function, Chemical Reviews. 121 (2021) 13213-13237.

(3) E. Merino, M. Ribagorda, Control over molecular motion using the cis-trans photoisomerization of the azo group, Beilstein Journal of Organic Chemistry. 8 (2012) 1071-1090.

(4) G. B. Boursalian, E. R. Nijboer, R. Dorel, L. Pfeifer, O. Markovitch, A. Blokhuis, B. L. Feringa, All-photochemical rotation of molecular motors with a phosphorus stereoelement, J. Am. Chem. Soc. 142 (2020)16868-16876.

(5) Y. Shirai, A. J. Osgood, Y. Zhao, K.F. Kelly, J.M. Tour, James M, Directional Control in Thermally Driven, Nano Lett. 5 (2005) 1-5.

(6) P. T. Chiang, J. Mielke, J. Godoy, J. M. Guerrero, L. B. Alemany, C. J. Villagómez, A. Saywell, L. Grill, J. T. Tour, Toward a light-driven motorized nanocar: Synthesis and initial imaging of single molecules, ACS Nano. 6 (2012) 592-597.

(7) T. Kudernac, N. Ruangsupapichat, M. Parschau, B. MacIá, N. Katsonis, S.R. Harutyunyan, K.H. Ernst, B. L. Feringa, Electrically driven directional motion of a four-wheeled molecule on a metal surface, Nature. 479 (2011) 208-211.

(8) E. C. Constable, C. E. Housecroft, J. R. Price, J. A. Zampese, When five are six: the myth of five-coordinate copper(ii) in supramolecular chemistry, CrystEngComm. 12 (2010) 3163-3171.

(9) D. Castelvecchi, Drivers gear up for world’s first nanocar race, Nature. 544 (2017) 278-279.

(10) Enlace a la página de equipo NANOHISPA. https://nanohispa.nanociencia.imdea.org/

IMDEA Nanociencia Instagram @imdeananociencia

(11) Enlace al proyecto MEMO, donde podrás encontrar una descripción de los diferentes coches que han paticipado en la II carrera de nanocoches https://www.memo-project.eu/flatCMS/index.php/Nanocar-Race-II

(12) R. Robles, V. Zobač, K. H. Au Yeung, F. Moresco, Ch. Joachim, N. Lorente, Supramolecular chemistry based on 4-acetylbiphenyl on Au(111), Phys. Chem. Chem. Phys. 22 (2020) 15208-15213.

(13) M. Schied, D. Prezzi, D. Liu, P. Jacobson, S. Corni, J. M. Tour, L. Grill, Inverted Conformation Stability of a Motor Molecule on a Metal Surface, The Journal of Physical Chemistry C. 126 (2012) 9034-9040.

(14) Enlace que permite visualizar la II carrera de nanocars. https://www.youtube.com/c/cfaedCenterforAdvancingElectronicsDresden

(15) Enlace al canal de Borja Vilaseca. https://www.youtube.com/watch?v=klgE3EbswcY

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