Uma equipe de pesquisadores da IBM Research-Zurich, da ExxonMobil Research and Engineering Company e da Universidade de Santiago de Compostela, pela primeira vez, imaginou moléculas quando elas mudaram de estados de carga. Em seu artigo publicado na revista Science, o grupo descreve como eles criaram as imagens e o que viram.
Os cientistas sabem há algum tempo que as moléculas mudam quando são carregadas, tanto em função quanto em estrutura. Mas até agora, eles não foram capazes de vê-lo em ação. Nesse novo esforço, os pesquisadores fizeram imagens de quatro moléculas – azobenzeno, pentaceno, TCNQ e porfina – quando sofreram mudanças devido à carga. Eles observam que a carga molecular está no cerne de muitos processos biológicos muito importantes, como o transporte de energia e a fotoconversão – assim, observar o que parece quando acontece é muito importante.
Para criar as imagens, os pesquisadores colocaram uma única molécula em um filme de NaCl isolado e usaram microscopia de força atômica de alta resolução em um ambiente de vácuo muito frio para transferir um único elétron da ponta da sonda para a molécula. A imagiologia foi realizada utilizando pontas funcionalizadas com monóxido de carbono. Cada uma das moléculas foi visualizada em quatro estados: positivo, neutro, negativo e duplo negativo (adicionando dois elétrons).
Os pesquisadores observaram mudanças estruturais em todas as moléculas e que cada uma delas foi alterada de uma maneira diferente das outras. Com o pentaceno, por exemplo, a equipe viu quais áreas da molécula se tornaram mais reativas. Com o TCNQ, eles observaram mudanças nas ligações entre os átomos na molécula – e também notaram que ele se movia em relação à sua base. E com a porfina, eles observaram mudanças nos tipos de ligações e seus comprimentos. Eles também notaram que a porfina, em particular, desempenha um papel crítico no processamento biológico – ela está envolvida no processo de transporte de oxigênio pela hemoglobina em organismos vivos. Ser capaz de ver o que acontece com uma molécula à medida que ela é carregada pode ajudar a entender melhor como funciona todo o processo de transporte. A equipe sugere ainda que o uso de técnicas como estados de carga molecular de imagens ajudará no desenvolvimento de novos materiais e dispositivos – e melhorará nossa compreensão da natureza em geral.
Publicado em 12/07/2019
Artigo original: https://phys.org/news/2019-07-image-molecules-states.html
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