Di Pesach Benson • 9 novembre 2026
Gerusalemme, 9 novembre 2026 (TPS-IL) — Una collaborazione scientifica israelo-indiana ha scoperto un legame precedentemente sconosciuto tra movimento meccanico ed elettricità, dimostrando che la rotazione di una singola molecola può aumentare la sua capacità di condurre corrente elettrica fino a 100 volte.
La ricerca è stata ispirata dalla vite di Archimede, un antico meccanismo costituito da una pala a spirale avvolta attorno a un albero centrale. Inventato più di 2.000 anni fa per sollevare l’acqua, il dispositivo viene ancora utilizzato in alcune centrali idroelettriche. I ricercatori hanno ora dimostrato una versione a scala molecolare di questo principio, in cui una molecola a forma di spirale ruota e, facendolo, diventa un migliore conduttore di elettricità.
Sebbene la scoperta non indichi ancora un’applicazione commerciale immediata, potrebbe aprire nuove possibilità per la progettazione di componenti elettronici a scala molecolare in cui il movimento meccanico contribuisce a regolare il flusso di elettricità.
I ricercatori del Weizmann Institute of Science in Israele e i loro partner internazionali hanno scoperto che una corrente elettrica può mettere in rotazione una molecola a forma di spirale, mentre la rotazione stessa rende più facile il passaggio degli elettroni. Quando la molecola passa da un movimento intermittente a una rotazione continua, la corrente elettrica che la attraversa può aumentare fino a 100 volte.
La ricerca, pubblicata lunedì sulla rivista sottoposta a revisione paritaria *Nature*, è stata guidata dal dott. Anil Kumar Singh, un ricercatore indiano che ha condotto gli esperimenti come ricercatore post-dottorato nel laboratorio del prof. Oren Tal al Weizmann Institute. Singh è ora un docente presso l’Indian Institute of Technology Madras.
La collaborazione internazionale comprendeva anche ricercatori dell’Università di Augusta in Germania, dell’Università di Copenaghen in Danimarca e della Huazhong University of Science and Technology in Cina.
Una molecola rotante
Il team, supervisionato da Tal, del Dipartimento di fisica chimica e biologica del Weizmann Institute, ha posizionato una singola molecola a forma di spirale tra due elettrodi d’oro in condizioni di laboratorio estremamente fredde, a una temperatura vicina allo zero assoluto.
Quando i ricercatori hanno applicato una tensione elettrica, hanno osservato ripetute fluttuazioni nella corrente che attraversava la molecola. Lo schema indicava che la molecola stava ruotando in una direzione. Invertendo la direzione della corrente si è invertito lo schema, dimostrando che la molecola stava girando nella direzione opposta.
I ricercatori hanno poi aumentato la tensione e hanno osservato un cambiamento radicale. Una volta superata una certa soglia, la corrente attraverso la molecola è balzata fino a 100 volte.
I calcoli hanno dimostrato che questo aumento si verifica quando la molecola passa da un movimento frammentato, a intermittenza, a una rotazione continua. Il movimento più fluido consente agli elettroni di passare più facilmente, rendendo la molecola un conduttore elettrico molto migliore.
«I risultati presentano un nuovo principio operativo per le macchine molecolari: la corrente elettrica aziona la molecola, mentre la sua rotazione migliora la conduttività elettrica, così che alla stessa tensione può passare attraverso di essa una corrente maggiore», ha affermato Tal.
Il team ha anche scoperto che la soglia di tensione che innesca l’aumento di corrente può essere regolata modificando la forma della molecola.
«Inoltre, abbiamo scoperto che è possibile controllare la soglia alla quale inizia l’aumento di corrente allungando o comprimendo la molecola, in modo simile alla modifica dell’angolo delle pale di una turbina», ha affermato Tal.
Per ottenere questo risultato, i ricercatori hanno regolato la distanza tra gli elettrodi d’oro con incrementi inferiori a 0,1 nanometri (un decimo di miliardesimo di metro), allungando o comprimendo la molecola posizionata tra di essi.
Le scoperte potrebbero infine contribuire allo sviluppo di interruttori elettronici a scala molecolare, sensori ad altissima sensibilità e macchine molecolari che combinano il movimento meccanico con il controllo elettrico. Poiché la conduttività della molecola risponde alla sua rotazione, e la tensione che innesca il cambiamento può essere regolata allungandola o comprimendola, il principio potrebbe aiutare gli ingegneri a sviluppare componenti minuscoli in grado di tradurre minime variazioni meccaniche in segnali elettrici.
