Mengunci motor molekular

Kata Kunci: asam, basa, molekular, motor, motor molekular

Ditulis oleh Awan Ukaya pada 14-03-2010

Para ilmuwan Belanda telah mendesain sebuah motor molekular yang dapat mengunci dengan menggunakan suatu asam dan melepas kuncian dengan menggunakan basa. Penelitian ini menunjukkan mesin molekular lain yang selangkah ke depan dimana dapat dikendalikan dengan cara yang sama sebagai sebuah mesin yang dapat kita gunakan dalam kehidupan sehari – hari.
Ben Feringa dan para koleganya pada Universitas Groningen telah menciptakan serangkaian motor sintetis yang berbeda beberapa tahun yang lalu, namun ini adalah hal pertama terhadap fitur mekanisme penguncian. Ini merupakan sistem molekul tunggal yang rapi dimana ‘lengan pengerak’ dari molekul juga bertindak sebagai sebuah colokan dari stop kontak yang dibentuk dari dibenzo[24] crown-8 ring. Dua belah molekul disatukan dengan ikatan karbon ganda.
Seperti penjelasan dari Feringa bahwa rotasi 360º dari lengan tersebut disebabkan dari isomerisasi yang digerakkan oleh sinar dan panas, namun secara krusial hanya pada saat stop kontak tidak dicolokkan. Ini memerlukan suatu landasan yang kuat untuk menarik proton keluar dari kelompok NH­2 di colokkannnya, memecahkan ikatan hidrogen yang menahan di tempatnya. ‘Jika anda menyinarinya dengan sinar saat keadaan terkunci maka tidak akan bereaksi apapun, tetapi saat anda tidak mentransfer proton dengan cepat maka akan membuka,’ kata Feringa.
Motor molekular yang digerakkan dengan sinar dapat mengunci dan membuka dengan menggunakan asam dan basa
David Leigh, yang berkecimpung dalam motor molekular pada Universitas Edinburgh, Inggris, tertarik untuk melihat bahwa hidrogen yang mengikat cukup kuat untuk menahan dua bagian secara bersamaan. Dia juga menjelaskan bahwa kertas mengilustrasikan perbedaan antara mekanisme mesin pada makroskopik dan dunia molekular – dimana komponen yang bergerak pada rotari makroskopik motor mempunyai momentum sudut, aksi gulungan pada versi molekular mempunyai beberapa tahapan berbeda yang dikaitkan dengan ini, tiap – tiapnya mempunyai semacam kekuatan pendukung yang berbeda.
Perbedaan lain yang nampak adalah motor nanoskala dari tim ini memakan waktu setengah jam untuk menyelesaikan satu putaran, namun Feringa mengatakan bahwa kecepatan dapat dinaikkan setiap saat pada mikrodetik ataupun nanodetik. ‘Ini merupakan proses yang agak lambat,’ katanya, ‘Apa yang harus dihadapi dalam kenyataannya adalah bahwa langkah – langkah isomerisasi thermal tidaklah secepat langkah – langkah isomerisasi fotokimiawi, yang mana sangatlah cepat sekali, namun dalam hal khusus, kita tidak sedang memfokuskan dalam meningkatkan kecepatannya tetapi meningkatkan prinsip penguncian.’
Tim ini telah mendesain motor lainnya yang berputar lebih dari tiga juta kali setiap detiknya dan sekarang ini sedang dibuat ‘mobil nano’. Mereka berencana untuk mengkoneksikan gerakan rotasional piston. Feringa juga sangat berminat untuk menyelidiki bagaimana suatu perangkat dapat bekerja sama dalam sistem biologis.