3.3. Cambiamenti di forma

Uno dei primi esempi riportati di macchina molecolare artificiale è il sistema 1 illustrato in Fig. 18. Esso è costituito da due molecole ad anello, chiamate eteri corona (A), collegate ad un’unità centrale –N=N– (B) che può cambiare struttura (nella nomenclatura chimica, passando dalla forma lineare trans a quella piegata cis e viceversa) per assorbimento di luce di colore appropriato. Quando una soluzione contenente questo sistema nella forma trans viene irradiato con luce ultravioletta, il cambiamento di struttura dell’unità centrale B causa l’avvicinamento dei due anelli laterali A, che possono così catturare uno ione potassio (K+). Utilizzando luce visibile, o lasciando il sistema al buio, si verifica il processo inverso con conseguente rilascio dello ione K+. Questa azione meccanica è paragonabile a quella di una pinza di dimensioni nanometriche, che potrebbe costituire la base per la costruzione di sistemi capaci, all’interno di un organismo, di trasportare e rilasciare farmaci, o di eliminare sostanze dannose.

Fig. 18. Una pinza molecolare azionata dalla luce. La pinza, chiudendosi per azione di luce ultravioletta (lunghezza d’onda di 360 nm), può catturare uno ione potassio (K+) che viene poi rilasciato quando la pinza si apre per azione di luce blu (lunghezza d’onda di 440 nm).