De Pesach Benson • 9 noiembrie 2026

Ierusalim, 9 noiembrie 2026 (TPS-IL) — O colaborare științifică israeliano-indiană a scos la iveală o legătură necunoscută anterior între mișcarea mecanică și electricitate, demonstrând că rotația unei singure molecule îi poate crește capacitatea de a conduce curentul electric de până la 100 de ori.

Cercetarea a fost inspirată de șurubul lui Arhimede, un mecanism străvechi format dintr-o lamă spiralată înfășurată în jurul unui ax central. Inventat în urmă cu mai bine de 2.000 de ani pentru a ridica apa, dispozitivul este folosit și astăzi în unele centrale hidroelectrice. Cercetătorii au demonstrat acum o versiune la scară moleculară a acestui principiu, în care o moleculă în formă de spirală se rotește și, făcând acest lucru, devine un mai bun conducător de electricitate.

Deși descoperirea nu indică încă o aplicație comercială imediată, ea ar putea deschide noi posibilități pentru proiectarea componentelor electronice la scară moleculară, în care mișcarea mecanică ajută la reglarea fluxului de electricitate.

Cercetătorii de la Institutul de Știință Weizmann din Israel și partenerii lor internaționali au descoperit că un curent electric poate pune în mișcare de rotație o moleculă în formă de spirală, în timp ce rotația însăși facilitează trecerea electronilor. Când molecula trece de la o mișcare intermitentă la o rotație continuă, curentul electric care trece prin ea poate crește de până la 100 de ori.

Cercetarea, publicată luni în revista evaluată colegial *Nature*, a fost condusă de dr. Anil Kumar Singh, un cercetător indian care a efectuat experimentele ca cercetător postdoctoral în laboratorul prof. Oren Tal de la Institutul Weizmann. Singh este acum cadru didactic la Indian Institute of Technology Madras.

Colaborarea internațională a inclus, de asemenea, cercetători de la Universitatea din Augsburg din Germania, Universitatea din Copenhaga din Danemarca și Universitatea de Știință și Tehnologie Huazhong din China.

O moleculă care se rotește

Echipa, coordonată de Tal, de la Departamentul de Fizică Chimică și Biologică al Institutului Weizmann, a plasat o singură moleculă în formă de spirală între doi electrozi de aur în condiții de laborator extrem de reci, la o temperatură apropiată de zero absolut.

Când cercetătorii au aplicat o tensiune electrică, au observat fluctuații repetate ale curentului care trecea prin moleculă. Modelul a indicat că molecula se rotea într-o singură direcție. Inversarea direcției curentului a inversat modelul, arătând că molecula se rotea în direcția opusă.

Cercetătorii au crescut apoi tensiunea și au observat o schimbare dramatică. Odată ce a depășit un anumit prag, curentul prin moleculă a crescut de până la 100 de ori.

Calculele au arătat că această creștere are loc atunci când molecula trece de la o mișcare fragmentată, cu porniri și opriri, la o rotație continuă. Mișcarea mai lină permite electronilor să treacă mai ușor, făcând molecula un conductor electric mult mai bun.

„Rezultatele prezintă un nou principiu de funcționare pentru mașinile moleculare: curentul electric antrenează molecula, în timp ce rotația acesteia îmbunătățește conductivitatea electrică, astfel încât la aceeași tensiune poate trece un curent mai mare prin ea”, a spus Tal.

De asemenea, echipa a descoperit că pragul de tensiune care declanșează creșterea curentului poate fi ajustat prin modificarea formei moleculei.

„În plus, am descoperit că este posibil să controlăm pragul de la care începe creșterea curentului prin întinderea sau comprimarea moleculei, similar cu modificarea unghiului palelor unei turbine”, a spus Tal.

Pentru a realiza acest lucru, cercetătorii au ajustat distanța dintre electrozii de aur în trepte de mai puțin de 0,1 nanometri (a zecea parte dintr-o miliardime de metru), întinzând sau comprimând molecula poziționată între ei.

Descoperirile ar putea contribui în cele din urmă la dezvoltarea de comutatoare electronice la scară moleculară, senzori de înaltă sensibilitate și mașini moleculare care combină mișcarea mecanică cu controlul electric. Deoarece conductivitatea moleculei răspunde la rotația acesteia, iar tensiunea care declanșează schimbarea poate fi ajustată prin întinderea sau comprimarea ei, principiul ar putea ajuta inginerii să dezvolte componente minuscule capabile să transforme modificări mecanice infime în semnale electrice.