{"id":441,"date":"2012-09-15T22:59:08","date_gmt":"2012-09-15T22:59:08","guid":{"rendered":"http:\/\/meiobyte.com\/mb\/?p=441"},"modified":"2012-09-15T22:59:16","modified_gmt":"2012-09-15T22:59:16","slug":"cientistas-da-ibm-distinguem-pela-primeira-vez-ligacoes-moleculares-individuais","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/meiobyte.com\/mb\/cientistas-da-ibm-distinguem-pela-primeira-vez-ligacoes-moleculares-individuais\/","title":{"rendered":"Cientistas da IBM distinguem pela primeira vez liga\u00e7\u00f5es moleculares individuais"},"content":{"rendered":"

“A microscopia de for\u00e7a at\u00f3mica ajuda os cientistas a desvendar a ordem e a dura\u00e7\u00e3o das liga\u00e7\u00f5es existentes dentro das mol\u00e9culas. Esta t\u00e9cnica pode ser usada para estudar os futuros dispositivos feitos de grafeno .”<\/span><\/em><\/p>\n

\"\"<\/a>Cientistas da IBM conseguiram pela primeira vez desvendar as liga\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas existentes em mol\u00e9culas individuais, utilizando uma t\u00e9cnica conhecida como microscopia de for\u00e7a at\u00f3mica (AFM, em ingl\u00eas). A investiga\u00e7\u00e3o contou com a participa\u00e7\u00e3o de cientistas espanh\u00f3is do Centro de Investiga\u00e7\u00e3o em Qu\u00edmica Biol\u00f3gica e Materiais Moleculares (CIQUS) da Universidade de Santiago de Compostela.<\/p>\n


\nOs resultados desta descoberta conduzir\u00e3o a novas investiga\u00e7\u00f5es sobre a utiliza\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas e \u00e1tomos \u00e0 mais pequena escala; e poder\u00e3o, inclusive, ser importantes para o estudo de dispositivos produzidos com grafeno. Atualmente, tanto a ind\u00fastria como a ci\u00eancia est\u00e3o a estudar a aplica\u00e7\u00e3o destes dispositivos em campos, como as comunica\u00e7\u00f5es de banda larga sem fios ou ecr\u00e3s.<\/p>\n

“Encontr\u00e1mos dois mecanismos de contraste para distinguir estas liga\u00e7\u00f5es. O primeiro baseia-se em pequenas diferen\u00e7as na for\u00e7a medida sobre as liga\u00e7\u00f5es. Esper\u00e1vamos esse tipo de contraste, mas tem sido um desafio para consegui-lo”, disse o cientista da IBM, Leo Gross. “O segundo mecanismo de contraste foi realmente uma surpresa: as liga\u00e7\u00f5es apareceram com diferentes comprimentos em medi\u00e7\u00f5es AFM. Com a ajuda de c\u00e1lculos computacionais descobrimos que a inclina\u00e7\u00e3o da mol\u00e9cula de mon\u00f3xido de carbono no v\u00e9rtice da ponta da sonda foi a causa deste contraste”.<\/p>\n

Como aparece na capa de hoje da revista Science<\/span><\/a><\/em><\/span>, cientistas da IBM desvendaram a ordem e a dura\u00e7\u00e3o das liga\u00e7\u00f5es individuais entre \u00e1tomos de carbono em nanoestruturas de fulerenos C60, tamb\u00e9m conhecidas como buckyball, pela sua forma de bola de futebol, e em dois hidrocarbonetos polic\u00edclicos arom\u00e1ticos (PAHs, na sigla em Ingl\u00eas) planos, que se assemelham a pequenos flocos de grafeno.<\/p>\n

As liga\u00e7\u00f5es individuais entre os \u00e1tomos de carbono nestas mol\u00e9culas diferem subtilmente na sua for\u00e7a e comprimento. Todas as propriedades qu\u00edmicas, eletr\u00f3nicas e \u00f3ticas deste tipo de mol\u00e9culas est\u00e3o relacionadas com as diferen\u00e7as das liga\u00e7\u00f5es nos sistemas poliarom\u00e1ticos. Agora, pela primeira vez, estas diferen\u00e7as foram observadas em mol\u00e9culas e liga\u00e7\u00f5es individuais. Isso pode aumentar o n\u00edvel de conhecimento das mol\u00e9culas individuais, o que \u00e9 importante para o estudo de novos dispositivos eletr\u00f3nicos, c\u00e9lulas solares org\u00e2nicas e diodos org\u00e2nicos emissores de luz (OLEDs, na sigla em Ingl\u00eas). Em particular, com esta nova t\u00e9cnica ser\u00e1 poss\u00edvel observar o enfraquecimento das liga\u00e7\u00f5es em redor das imperfei\u00e7\u00f5es no grafeno ou as mudan\u00e7as que existem nas liga\u00e7\u00f5es nas rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas e em estados excitados.<\/p>\n

Como foi explicado na investiga\u00e7\u00e3o anterior (Science 2009, 325, 1110), os cientistas da IBM usaram um microsc\u00f3pio de for\u00e7a at\u00f3mica (AFM), com uma ponta da sonda que termina com uma \u00fanica mol\u00e9cula de mon\u00f3xido de carbono (CO).<\/p>\n

Em investiga\u00e7\u00f5es anteriores, a equipa de cientistas foi bem sucedida na obten\u00e7\u00e3o de imagens da estrutura qu\u00edmica de mol\u00e9culas individuais, mas falhou at\u00e9 agora a imagem das subtis diferen\u00e7as nas liga\u00e7\u00f5es. Conseguir discriminar a ordem das liga\u00e7\u00f5es permite dizer que estamos perto do limite de resolu\u00e7\u00e3o da t\u00e9cnica. Muitas vezes, outros modelos de trabalho ocultam o contraste em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 ordem das liga\u00e7\u00f5es. Por isso, os cientistas tiveram que selecionar e sintetizar mol\u00e9culas em que se poderia eliminar qualquer efeito perturbador.<\/p>\n

Para corroborar os resultados experimentais e obter uma melhor compreens\u00e3o da natureza exata dos mecanismos de contraste, a equipa desenvolveu c\u00e1lculos usando a Teoria Funcional da Densidade\u00a0 (DFT). Deste modo, calcularam a inclina\u00e7\u00e3o da mol\u00e9cula de CO no v\u00e9rtice da ponta da sonda, o qual ocorre durante o processo de visualiza\u00e7\u00e3o. Os cientistas descobriram como essa inclina\u00e7\u00e3o resulta numa amplifica\u00e7\u00e3o das imagens das liga\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

A IBM e a nanotecnologia<\/strong><\/span><\/p>\n

A Ci\u00eancia est\u00e1 h\u00e1 muitos anos a lutar para “visualizar” e manipular \u00e1tomos e mol\u00e9culas, com o objetivo de obter um melhor conhecimento e ser capaz de criar a nanoescala. A IBM tem sido pioneira no campo da nanoci\u00eancia e da nanotecnologia com o desenvolvimento do Microsc\u00f3pio de Efeito T\u00fanel (STM), em 1981, por Gerd Binnig e Heinrich Rohrer, cientistas do laborat\u00f3rio de Zurique da IBM. Ao concretizar esta inven\u00e7\u00e3o, o tornou poss\u00edvel a visualiza\u00e7\u00e3o de \u00e1tomos individuais e, posteriormente, o seu manuseamento, Binnig e Rohrer ganharam o Pr\u00e9mio Nobel da F\u00edsica em 1986. O AFM, sucessor do Microsc\u00f3pio de Efeito T\u00fanel foi inventado por Binnig em 1986. O STM \u00e9 reconhecido como o instrumento que abriu as portas ao mundo nano.<\/p>\n

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Fonte: IBM Portugal<\/span><\/strong><\/p>\nPartilhe no Facebook<\/a>\n\t