Como a construção de uma máquina exige tubos, fios, barras e uma variedade de outras peças, a construção de uma nanomáquina exige nanotubos, nanofios, nanobarras e uma variedade de outras nanopeças.

Os nanotubos são especialmente úteis porque uma das aplicações mais promissoras na nanotecnologia envolve a manipulação de pequenas quantidades de líquidos e gases, que podem ser utilizados para análises biológicas ou para conduzir reações químicas de altíssima precisão, apenas para citar dois casos.

Nanotubos de DNA

Agora, cientistas do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos Estados Unidos, descobriram uma técnica para fabricar nanotubos moleculares perfeitamente padronizados - com circunferências precisamente programadas e idênticas.

Os nanotubos são fabricados com fitas de DNA. O DNA tem sido considerado um material ideal para a construção de nanoestruturas porque duas fitas complementares de DNA podem se reconhecer e se ligar de forma automática, em um processo conhecido como automontagem.

Propriedades dos nanotubos

O DNA já foi utilizado antes para a construção de nanotubos, mas até agora não era possível programar o seu tamanho e repetir a operação para a produção de uma grande quantidade de nanotubos homogêneos.

Além disso, nanotubos de tamanhos diferentes têm propriedades mecânicas diferentes. Por exemplo, tubos com diâmetros menores são mais flexíveis e tubos com diâmetros maiores são mais rígidos - cada tipo sendo adequado para aplicações diferentes.

Dutos ou moldes

A equipe do professor Peng Yin começou com fita individuais de DNA, cada uma com 42 bases e contendo quatro pontos modulares de ligação. Emparelhando essas fitas com pontos de ligação complementares, elas se ligam como peças de Lego, formando um tubo composto de hélices paralelas de DNA.

A circunferência do nanotubo resultante é determinada pelo número de peças individuais de 42 bases utilizadas na construção. Por exemplo, quatro peças criam um tubo com uma circunferência de 12 nanômetros; cinco peças dão origem a um tubo com uma circunferência de 15 nanômetros e seis peças, um tubo de 18 nanômetros.

Os nanotubos de DNA também poderão ser utilizados como moldes para a fabricação de nanofios de dimensões precisamente controladas. O diâmetro dos nanofios determina suas propriedades eletrônicas.

Bibliografia

Programming DNA Tube Circumferences
Peng Yin, Rizal F. Hariadi, Sudheer Sahu, Harry M. T. Choi, Sung Ha Park, Thomas H. LaBean, John H. Reif
Science
Vol.: 321. no. 5890, pp. 824 - 826
DOI: 10.1126/science.1157312

(Inovação Tecnológica, 09/10/2008)