Cientistas do Trinity College Dublin e AMBER, o centro de pesquisa científica de materiais financiado pela Science Foundation Ireland, hospedado no Trinity College Dublin, criaram 'gaiolas moleculares' que podem maximizar a eficiência da conversão de moléculas em reações químicas, e que no futuro também podem ser usados ​​como sensores e agentes de entrega de drogas. As gaiolas podem ser embaladas com diferentes moléculas, muitos dos quais têm uma tarefa ou funcionalidade específica. Incrivelmente, uma colher de chá de pó contendo essas gaiolas fornece uma área de superfície interna maior para aumentar a reatividade e a capacidade de armazenamento do que seria fornecida por um campo de futebol inteiro (4000 m ² / g).

Esta enorme área de superfície intrínseca em relação ao peso da estrutura em combinação com a solubilidade oferece uma grande promessa para a conversão de energia, enquanto o blueprint da estrutura (vazio, com sub-gaiolas) permite que diferentes moléculas sejam discretamente contidas dentro. Esta última característica é a chave para aumentar os usos potenciais para esses 'poliedros orgânicos-metálicos' (MOP), porque significa que os materiais podem ser embalados de modo a reagir apenas quando condições específicas se apresentarem.

Um exemplo é o bio-sensoriamento e entrega de drogas, com uma sugestão biológica necessária para iniciar uma reação química. Por exemplo, um medicamento poderia ser encapsulado em um desses MOP com o conhecimento de que só seria liberado no local de destino específico, onde uma molécula biológica específica desencadearia sua liberação.

Os pesquisadores por trás da descoberta, que acaba de ser publicado em um importante jornal internacional Nature Communications , também espero desenvolver porosos ativos à luz, materiais orgânicos metálicos para uso em energia verde. O sonho seria criar uma molécula que pudesse simplesmente usar a luz para converter energia - essencialmente replicando a maneira como as plantas produzem energia por meio da fotossíntese.

Professor de Química no Trinity College Dublin, e Investigador em AMBER, Wolfgang Schmitt, liderou a pesquisa. Ele disse:"Nós essencialmente criamos um 'frasco' molecular ou melhor, 'esponja' que pode conter moléculas diferentes até que um conjunto específico de condições as dê vida."

"Estruturas moleculares do tipo gaiola oca têm atraído muita atenção científica por causa dessas características, mas à medida que o número de aplicações potenciais cresceu e os sistemas e ambientes de destino se tornaram mais complexos, o progresso tem sido dificultado pela falta de estruturas com cavidades internas e áreas de superfície suficientemente grandes. "

“O MOP que acabamos de criar está entre os maiores já feitos, compreendendo uma série de sub-gaiolas internas, fornecendo vários locais de ligação diferentes. Os nano compartimentos podem alterar potencialmente a reatividade e as propriedades das moléculas que são encapsuladas dentro dos espaços internos confinados e, Como tal, essas gaiolas podem ser usadas para promover reações químicas distintas. Assim, essas moléculas têm o potencial de imitar enzimas biológicas. "

O artigo de jornal descreve a estrutura da nova molécula de gaiola, que é composto de 36 átomos de cobre e é feito de 96 componentes individuais.