Pesquisadores no Japão descobriram uma maneira de criar materiais inovadores misturando metais com controle de precisão. A abordagem deles, baseado em um conceito chamado hibridização de átomos, abre uma área inexplorada da química que pode levar ao desenvolvimento de materiais funcionais avançados.

Aglomerados multimetálicos - normalmente compostos de três ou mais metais - estão chamando a atenção, pois exibem propriedades que não podem ser obtidas por materiais de metal único. Se uma variedade de elementos de metal são misturados livremente, espera-se que substâncias ainda desconhecidas sejam descobertas e materiais altamente funcionais sejam desenvolvidos. Até aqui, ninguém havia relatado os aglomerados multimetálicos misturados com mais de quatro elementos de metal até agora por causa da separação desfavorável de diferentes metais. Uma ideia para superar essa dificuldade é a miniaturização dos tamanhos dos clusters para a escala de um nanômetro, o que força os diferentes metais a serem misturados em um pequeno espaço. Contudo, não havia como realizar essa ideia.

Um time, incluindo Takamasa Tsukamoto, Takane Imaoka, Kimihisa Yamamoto e colegas, desenvolveu um método de hibridização de átomos, que realizou a síntese inédita de aglomerados multimetálicos consistindo em mais de cinco elementos metálicos com controle preciso de tamanho e composição. Este método emprega um modelo de dendrímero que serve como um minúsculo "andaime" para permitir o acúmulo controlado de sais de metal. Após a absorção precisa dos diferentes metais no dendrímero, aglomerados multimetálicos são obtidos por redução química. Em contraste, um método convencional sem o dendrímero produz ampliação de tamanhos de cluster e separação de metais diferentes. A equipe demonstrou com sucesso a formação de aglomerados de cinco elementos compostos por gálio (Ga), índio (In), ouro (Au), bismuto (Bi) e estanho (Sn), bem como ferro (Fe), paládio (Pd), ródio (Rh), antimônio (Sb) e cobre (Cu), e um cluster de seis elementos que consiste em Ga, No, Au, Bi, Sn e platina (Pt). Adicionalmente, eles sugerem a possibilidade de fazer aglomerados compostos de oito metais ou mais.

Este método de hibridização de átomo usando o modelo de dendrímero pode sintetizar aglomerados multimetálicos ultrapequenos com controle preciso de tamanho e composição. Existem mais de 90 metais na tabela periódica. Com infinitas combinações de elementos metálicos, atomicidade e composição, este método abrirá um novo campo na química em uma escala de um nanômetro. O estudo atual representa um grande passo à frente na criação de materiais inovadores até então desconhecidos.