Entropía y quiralidad 
 

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Química

¿La entropía favorece la quiralidad?




(NCYT) Muchas moléculas no asociadas con la vida también exhiben quiralidad. Pero cuando los organismos se reproducen, su progenie posee moléculas quirales que tienen la misma quiralidad que las moléculas presentes en sus progenitores. A medida que la vida se expande en un hábitat, aumenta en éste la presencia de moléculas de una quiralidad particular, en detrimento de las otras.

Sin embargo, el origen físico de la quiralidad ha sido tema de debate durante mucho tiempo.

Objetos tales como los triángulos equiláteros (con sus tres lados idénticos) son aquirales, ya que ante un espejo no aparecen invertidos. Un sistema basado en estructuras de esta clase no debería por tanto evolucionar hacia quiralidad alguna. ¿O sí?

Entropía y quiralidad
Thomas G. Mason. (Foto: Reed Hutchinson/UCLA)
Para explorar este intrigante misterio, un grupo de investigadores dirigido por Thomas G. Mason, profesor de química y física en la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) recurrió a una técnica de fabricación conocida como litografía, que es la base para la fabricación de chips. Mediante esta técnica, los científicos fabricaron millones de partículas micrométricas con forma de triángulos equiláteros, o sea sin quiralidad alguna.

Mediante microscopía óptica, los investigadores estudiaron entonces sistemas muy densos de estas partículas triangulares litográficas. Para su sorpresa, descubrieron que los triángulos aquirales se organizaban espontáneamente para formar "superestructuras" bitriangulares, cada una de las cuales exhibía una quiralidad particular.

¿Cuál es la causa de este curioso fenómeno? La entropía. El grupo de Mason ha demostrado por primera vez que estructuras quirales pueden originarse a partir de fuerzas físicas entrópicas actuando sobre partículas aquirales uniformes.

"Se nos hace muy extraño", subraya Mason. "Se empieza con componentes aquirales (los triángulos), que experimentan Movimiento Browniano, y se acaba llegando a la formación espontánea de superestructuras que tienen quiralidad. No habría pronosticado esto ni en un millón de años".

En la investigación también han trabajado Kun Zhao y Robijn Bruinsma.





Hay 3 comentarios
nnnnnando – los cerrillos
08/07/12 - 13:01
Tema:

El artculo habla de superestructuras en las que se agrupan los tringulos, por lo que entiendo, que conforman una secuencia formada por multiples tringulos que no se puede explicar como casual, siguiendo el ejemplo que utiliz Javier se compondra de un tringulo amarillo, uno azul, uno amarillo, uno azul,... mientras que por otro lado se conforma otra estructura con tringulos rojo, verde, rojo, verde... cuya quilaridad es distinta de la primera

Topo Seventy !!.. – Bs.As.Argentina
04/07/12 - 14:01
Tema: Quiralidad....

No veo clara la explicacion de la aquilaridad de un triangulo equilatero, como tampoco la quiralidad manifiesta en estructuras bitriangulares. ALGUIEN PUEDE EXPLICAR CON MAS DETALLE?

Topo Seventy !!..

Respuesta a Topo Seventy !!..
Javier Valero – Monterey, N.L. Mxico.
04/07/12 - 18:36
Tema: Re: Quiralidad....

La quiralidad. Es decir dos formas totalmente opuestos. Ejemplo: 123│321 . Frente al espejo se presentan dos formas: 123 una forma. 321 otra forma. Son opuestos. Son de la misma naturaleza. Por ejemplo, amincidos. Uno podra ser positivo. Otro negativo. Es decir, uno derecho, otro izquierdo.
Segn el artculo, la forma del tringulo equilatero es aquiral. Es decir, no tiene otra forma mas que la equiltera (sus caras son de una misma longitud. Son iguales). Al unirse dos triangulos. Por ejempo, un amarillo con un azul sera quiral porque hay una forma azul con amarillo. Bueno, es una explicacin algo burda. Yo pondra como ejemplo la figura rectangular como aquiral:
■│■ .l

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