Nanotecnologia

Moléculas acionadas pela luz imitam olho sobre uma placa de metal

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/06/2008

Moléculas acionadas pela luz imitam olho sobre uma placa de metal
[Imagem: Paul Weiss/Penn State]

A visão humana é baseada em moléculas que têm seu formato alterado, de forma reversível, pela incidência da luz. Agora, pela primeira vez, cientistas conseguiram replicar esse padrão de funcionamento sobre superfícies metálicas.

Como a configuração das moléculas orgânicas, montadas sobre o metal, pode ser controlada sem contato direto e é reversível - exatamente como no olho humano - esta técnica poderá ser a base de novos motores moleculares, músculos artificiais, componentes de eletrônica molecular e, certamente, novos sistemas de visão artificial simples mas superminiaturizados.

Moléculas sensíveis à luz

As moléculas orgânicas sensíveis à luz podem ser alteradas entre duas configurações diferentes apenas fazendo-se incidir sobre elas um feixe de luz de diferentes cores, formando exatamente o que se pode chamar de uma chave molecular.

Isso sempre aconteceu quando essas moléculas estão em solução mas, até agora, não se conhecia uma forma de ligá-las a metais sem imobilizá-las.

A equipe do Dr. Paul S. Weiss resolveu este problema ligando as moléculas ao metal por meio de um "cabo" que impede que elas interfiram entre si e com as moléculas do metal, as duas principais razões da perda de sua capacidade de movimentação.

"Nós isolamos as moléculas na matriz sobre uma monocamada automontada e confirmamos esse isolamento utilizando um microscópio de tunelamento com resolução molecular," explica o Dr. Weiss.

Chave molecular

Foram utilizadas moléculas de azobenzeno, que consistem de uma ponte entre dois átomos de nitrogênio duplamente ligados entre si e cada um deles ligado a um anel de benzeno. Os dois anéis de benzeno podem estar do mesmo lado da molécula (configuração cis) ou de lados opostos (configuração trans).

Quando a luz incide sobre a molécula, ela absorve energia, passando da configuração cis para a trans, em um processo chamado fotoisomerização. "Este mecanismo é essencialmente o mesmo que nós usamos em nossos olhos para enxergarmos. A molécula responde à luz por uma alteração que pode ser explorada. No olho, a alteração causa um impulso neural," diz o Dr. Weiss.

Dispositivos práticos

O cientista destaca que a pesquisa é apenas o primeiro passo rumo ao projeto de dispositivos práticos que possam tirar proveito do fenômeno. Agora será necessário coordenar o movimento das múltiplas moléculas montadas sobre o metal para a construção de estruturas com partes móveis perfeitamente sob controle.

Bibliografia:

Reversible Photo-Switching of Single Azobenzene Molecules in Controlled Nanoscale Environments
A. S. Kumar, T. Ye, T. Takami, B.-C. Yu, A. K. Flatt, J. M. Tour, P. S. Weiss
Nano Letters
June 2008
Vol.: 8(6); 1644-1648
DOI: 10.1021/nl080323+
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