Projeto de polímero conjugado gerado mecanicamente. (A) Isolamento de mecanóforos CBE conectados com sistemas π, projetado para reorganizar a conjugação continuamente estendida sob força. (B) CBEs termicamente instáveis com substituintes de carbono sp2 nas posições 3 e 4. (C) mecanóforo baseado em Ladderene, que sofreria ciclorreversões mecânicas em tandem para dar oligoeno conjugado. (D) Ácido graxo natural [5] -ladderano (5) da bactéria anammox. (E) Projeto de poliladdereno mecanicamente ativo via ROMP de ladderene. Crédito:(c) Ciência (2017). DOI:10.1126 / science.aan2797
(Phys.org) - Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Stanford usou a força mecânica para transformar uma molécula de uma forma para outra - de um estado não condutor para um semicondutor. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo descreve o processo que desenvolveram e possíveis aplicações.
Como observam os pesquisadores, usar força mecânica para mudar uma molécula de uma forma para outra (abrindo suas ligações) tem sido um tema de pesquisa popular na última década, levando a um novo campo agora conhecido como mecanoquímica. Neste novo esforço, os pesquisadores usaram uma força física para "descompactar" um polímero não condutor, transformando-o em um semicondutor.
Em seu trabalho, a equipe estudou pedaços de ciclobutanos para aprender mais sobre sua estrutura. Em seu estado natural, eles existem como uma molécula de poliladdereno com a aparência de escadas que vão de um ponto baixo a um ponto alto, e paredes segurando-os no lugar. A equipe pensou que se eles pudessem separar as paredes, efetivamente descompactando a escada, eles poderiam transformá-lo em um polímero com aparência de zigue-zague conhecido como poliacetileno, que é um semicondutor.
Os ciclobutanos foram colocados em uma solução e submetidos a ondas sônicas exercendo forças opostas sobre a molécula, fazendo com que ele se descompacte e se estenda em uma estrutura quase plana (em ligações duplas alternadas C =C). O grupo relata que a solução, que estava inicialmente claro, mudou lentamente para azul, e eventualmente ficou escuro ao ser preenchido com uma malha de nanofios. Os pesquisadores observam que o material pode ser usado como meio para medir tensões em outros materiais. Ele também pode ser usado para imitar os sentidos humanos em um robô porque é capaz de usar uma força mecânica para converter um material em um fio capaz de transportar um sinal eletrônico. Mas antes que isso aconteça, a equipe reconhece que mais trabalho precisa ser feito para tornar as estruturas mais simples, como estão agora, são muito complexos para aplicações industriais.
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