As moléculas mais legais
A revista Chemical & Engineering News, da Sociedade Americana de Química, fez uma brincadeira com seus leitores: uma eleição para escolher as moléculas mais legais relatadas pela revista.
Confira as indicadas:
Líquido iônico poroso de zinco – materiais porosos são largamente utilizados na indústria “como gaiolas” para aprisionar moléculas, mas geralmente são sólidos. Pesquisadores da Universidade de Cambridge desenvolveram um novo material poroso, dessa vez líquido. O novo líquido iônico poroso de zinco, com geometria tetraédrica, tem cavidades grandes o suficiente para capturar moléculas de álcool e clorofluorcarbonos (CFC’s). Anteriormente, os líquidos porosos não conseguiam aprisionar nada maior do que o metano ou dióxido de carbono, que são moléculas pequenas.
O maior anel aromático – Pesquisadores da Universidade de Oxford criaram o maior anel aromático sintetizado até hoje. O nanoanel 12-porfirina produz uma corrente elétrica circular que induz campos magnéticos opostos (azul) e alinhados (vermelho) com um campo externo. Essa molécula é muito interessante para o desenvolvimento da computação quântica.
Nós moleculares – pesquisadores da Universidade de Manchester e da Universidade East China Normal usaram íons metálicos para “amarrar cordas” moleculares em dois tipos de nós. Usando somente átomos de lutécio, ou em combinação com átomos de cobre, os pesquisadores conseguiram fazer nós simétricos em forma de trevos, ou assimétricos, respectivamente. Alguns dos equipamentos mais avançados que existem, incluindo o NASA Curiosity Rover, usado em Marte, usam nós para realizar tarefas importantes. Na biologia, as chaperonas, chamadas de “assistentes moleculares”, são usadas para envelopar proteínas em estruturas que possuem nós moleculares. Na referida pesquisa, esse mesmo conceito foi aplicado pelos pesquisadores de Manchester a uma fita molecular sintética, porém usando átomos de metal para guiar o processo de dobramento. A capacidade de amarrar uma fita molecular sintética em diferentes nós, abre novas possibilidades para modificar a função e as propriedades de outras cadeias moleculares, como polímeros e plásticos.
As supramoleculares – Uma equipe multi-institucional desenvolveu uma metalo-supramolecular bidimensional, que são supermoléculas formadas pela associação de outras moléculas menores. A Química das metalo-supramoleculares é utilizada em quaisquer situações em que se queira modificar a funcionalidade de compostos e de materiais, por combinação de ambos. O sistema de fotossíntese artificial desenvolvido por Devens Gust e seus colegas é, sem dúvida, um dos exemplos mais interessantes. Considerando que a síntese desses sistemas com formas e tamanhos bem definidos permanece um desafio, é um grande avanço para a ciência o sucesso dessa pesquisa.
Boreto de ródio: ligação quádrupla – A ideia de que essa molécula fizesse ligação tripla entre seus átomos foi unanimidade para os químicos por mais de uma década. Com o avanço da tecnologia de espectroscopia vibracional, juntamente com cálculos teóricos, os pesquisadores da Universidade Brown descobriram que essa ligação é tipicamente quádrupla. Entre 2005 e 2009, vários grupos de pesquisa investigaram as propriedades de compostos como o Boreto de ródio. Descobriu-se que esses compostos são “super duros”; ou seja, eles resistem a deformações plásticas e elásticas mesmo sob alta pressão. Materiais super duros são importantes em aplicações industriais na forma de filmes, para revestimentos resistentes ao desgaste, ferramentas de corte e para tornar superfícies resistentes à arranhões.
Polirrotaxano: anéis em uma cadeia polimérica – Os rotaxanos consistem em anéis moleculares rosqueados em um eixo central. Químicos da Universidade Northwestern, desenharam uma “máquina molecular” que consiste em um sintetizador de polirrotaxano. Essa máquina consegue colocar anéis em uma cadeia de dois em dois, usando um ciclo de reações de redução e oxidação.
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Os pesquisadores querem usar esse sistema para armazenamento de informações, codificando dados na sequência de anéis. Por exemplo, a Samsung estuda usar rotaxanos em seus dispositivos eletrônicos para construir telas oleofóbicas, onde a marca dos dedos não fica na tela. Os pesquisadores do Instituto Leibniz de Novos Materiais, em Saarbrücken, na Alemanha, utilizaram amido de milho para desenvolver um verniz com moléculas de polirrotaxanos. Esse verniz faz com que as tintas de carros se autorreparem quando arranhadas, utilizando apenas calor para ativá-las.
Berílio, o cátion radical – Químicos da Universidade da Virgínia sintetizaram essa molécula que contém berílio. A peculiaridade é que o elemento químico está no estado de oxidação +1, sendo que os elementos alcalino-terrosos, como o berílio, formam compostos diamagnéticos no estado de oxidação +2. Essa descoberta representa os primeiros exemplos de uma espécie radical com carga para os elementos do bloco “s” – que são os grupos alcalinos e alcalinos terrosos. Também, é o primeiro composto estruturalmente definido onde o berílio está nesse estado de oxidação.
E o prêmio vai para…
Veja abaixo o resultado final da votação do público:
No Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS você vai encontrar a Química de um jeito que você nunca viu: uma molécula de DNA com mais de três metros de altura e uma tabela periódica gigante.
http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8364
https://cen.acs.org/materials/Porous-ionic-liquid-captures-alcohols/98/i8
https://science.sciencemag.org/content/368/6496/1247
http://lqes.iqm.unicamp.br/canal_cientifico/lqes_news/lqes_news_cit/lqes_news_2007/lqes_news_novidades_914.html
https://www.leibniz-inm.de/en/
https://www.leibniz-inm.de/en/press-release/hannover-messe-selbstheilender-lack-aus-maisstaerke-laesst-kleine-kratzer-durch-waerme-verschwinden/
https://cen.acs.org/synthesis/CENs-molecules-of-the-year-for-2020/98/i48
https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422002000600014
https://www.acs.org/content/acs/en/molecule-of-the-week/archive/r/rhodium-boride.html