Leo Gross / IBM
Imagens de moléculas únicas obtidas por microscopia de força atómica de alta resolução.
Uma equipa de investigadores da IBM Research Europe, Universidade de Santiago de Compostela e Universidade de Regensburg alterou pela primeira vez os laços entre os átomos numa única molécula.
No novo estudo, publicado a 14 de julho na revista Science, o grupo de investigadores descreve o seu método e possíveis usos para o mesmo.
O método atual para a criação de moléculas complexas ou dispositivos moleculares, como notam Alagugin e Chaowei, autores principais do estudo, é geralmente bastante desafiante — assemelham-se a despejar uma caixa de Legos numa máquina de lavar roupa e esperar que sejam feitas algumas ligações úteis.
Neste novo esforço, a equipa de investigação facilitou este trabalho, utilizando um microscópio de túnel de varrimento (STM) para quebrar as ligações numa molécula e depois a personalizar, criando novas ligações — pela primeira vez.
O trabalho da equipa envolveu a colocação de uma amostra de material num STM e, depois, a utilização de uma quantidade muito pequena de eletricidade para quebrar ligações específicas, segundo a Phys Org.
Mais especificamente, começaram por puxar quatro átomos de cloro do núcleo de um tetrácico para usar como molécula de partida. Depois, deslocaram a ponta do STM para uma ligação C-CI e quebraram a ligação com um abanão de eletricidade.
Ao fazê-lo com os outros pares C-CI e C-C resultaram na formação de um diradical, que deixou seis eletrões livres para utilização na formação de outras ligações.
Num teste de criação de uma nova molécula, a equipa utilizou então os eletrões livres (e uma dose de alta voltagem) para formar ligações C-C diagonais, resultando na criação de um alkyne dobrado. Num outro exemplo, aplicaram uma dose de baixa voltagem para criar um anel de ciclobutadieno.
Os investigadores realçam que o seu trabalho foi possível graças ao desenvolvimento da tecnologia de túneis de ultra alta precisão, desenvolvida por uma equipa chefiada por Gerd Binnig e Heinrich Rohrer, ambos do laboratório da IBM em Zurique.
A equipa sugere que a técnica pode ser utilizada para compreender melhor a química redox e para criar novos tipos de moléculas.
