Una de las máquinas más antiguas de la historia acaba de reconstruirse con una sola molécula. Científicos de Israel, Dinamarca, Alemania y China han creado una molécula con forma de espiral que gira como un diminuto tornillo de Arquímedes cuando la atraviesa una corriente eléctrica y que, mientras gira, deja pasar hasta 100 veces más corriente, según su estudio en Nature.
Por qué importa: la electrónica no para de encogerse, y el límite final es una sola molécula. Una pieza que convierte la corriente en movimiento, y el movimiento otra vez en más corriente, es un tipo de ladrillo totalmente nuevo para ese mundo diminuto: interruptor, motor y sensor, todo en uno.
Una bomba antigua, cientos de millones de veces más pequeña
El tornillo de Arquímedes tiene más de 2.000 años: una gran espiral dentro de un tubo que sube el agua cuesta arriba al hacerla girar. La nueva máquina copia esa forma. Su corazón es una molécula en forma de hélice, algo así como una escalera de caracol, fabricada por el grupo del profesor Michael Pittelkow en la Universidad de Copenhague.
Mide solo unos pocos nanómetros, unas millonésimas de milímetro. Si pusieras diez mil en fila, seguirían sin cubrir el grosor de un pelo.
Cómo se hace girar una molécula
En el Instituto Weizmann de Ciencias, en Israel, el profesor Oren Tal y el doctor Anil Kumar Singh conectaron moléculas sueltas a la electricidad. Cada extremo de la espiral se agarra a un electrodo de oro mediante un átomo de azufre, y las dos puntas de oro están afiladas hasta acabar en un solo átomo. Moviendo las puntas, el equipo podía estirar o comprimir la molécula con suavidad.
Después hicieron pasar corriente. Los electrones que corren por la espiral le ceden parte de su giro (los físicos lo llaman momento angular) y la empujan a dar vueltas, igual que el viento mueve un aerogenerador, explica la Universidad de Augsburgo. Por encima de cierto voltaje, el bamboleo se convierte en una rotación continua.
Das la vuelta a la pila y cambia el giro
Dos detalles lo hacen especial. Primero, el sentido de giro se controla: si inviertes el voltaje, la molécula gira hacia el otro lado. Y su «mano» también cuenta, igual que en los tornillos con rosca a derechas o a izquierdas. Chemeurope.com cuenta que es la primera vez que un motor molecular movido por corriente sobre electrodos metálicos puede invertirse así.
Segundo, el giro cambia la propia electricidad. Mientras la molécula rota, su conductancia (la facilidad con la que pasa la corriente) puede saltar hasta dos órdenes de magnitud, unas 100 veces. Las simulaciones en superordenador del grupo del profesor Fabian Pauly, en Augsburgo, explican por qué: las posiciones que mejor conducen son justo las que la molécula evita cuando está quieta. «Solo la rotación hace accesibles esas posiciones», resume el investigador de Augsburgo Léon Martin.
Así que la corriente mueve la rotación, y la rotación dispara la corriente. Teóricos del Instituto Niels Bohr de Copenhague y de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong, en Wuhan, crearon un modelo más sencillo que reproduce ese bucle.
Lo que es y lo que no es
Se trata de una prueba de concepto de laboratorio: una molécula cada vez, sujeta entre dos puntas finísimas en un experimento muy controlado. Los motores moleculares eléctricos tampoco son nuevos: los primeros, presentados en 2011, estaban sobre una superficie y los movía la punta de un microscopio de efecto túnel. Lo nuevo es un motor que funciona conectado entre dos contactos metálicos, como un componente dentro de un circuito.
Nadie va a meter esto en un móvil. Los usos que menciona el equipo, desde la electrónica molecular hasta la espintrónica (electrónica que también aprovecha el espín del electrón) y la microfluídica (manejar gotitas diminutas de líquido), son posibilidades de futuro, no productos.
Qué viene ahora
Los investigadores ven aquí un nuevo principio de funcionamiento para máquinas extremadamente pequeñas y una herramienta nueva para estudiar la física átomo a átomo. Si te ha gustado, las moléculas también están muy activas en la tecnología cuántica: una molécula tipo OLED ya funciona como un QBit que se comunica con luz, y cinco QBits de silicio ya funcionan con un solo cable.
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Fuentes
- Current-Driven Molecular Machine with Rotation-Enhanced Conductance – Anil Kumar Singh, Léon Martin, … Fabian Pauly, Michael Pittelkow, Jing-Tao Lü, Per Hedegård, Oren Tal, Nature, 22 de octubre de 2026, DOI 10.1038/s41586-026-11312-x
- Scientists shrink Archimedes’ screw to the size of a single molecule – Universidad de Augsburgo vía ScienceDaily, 1 de noviembre de 2026
- Archimedes’ screw made from a single molecule – chemeurope.com, 27 de octubre de 2026
