A flexibilidade estrutural de ZnGGH no contexto de uma paisagem de energia conformacional Crédito:University of Liverpool
Cientistas da Universidade de Liverpool, pela primeira vez, sintetizou um novo material que exibe mudança estrutural e desencadeou atividade química como uma proteína.
Em pesquisa publicada na revista Natureza , Os cientistas de Liverpool produziram um material poroso cristalino flexível com pequenos poros ( <1 nanômetro) composto de íons metálicos e pequenas moléculas de peptídeo que podem mudar sua estrutura em resposta ao ambiente para realizar processos químicos específicos.
Os materiais porosos são amplamente utilizados na indústria como catalisadores para a produção de combustíveis e produtos químicos e em tecnologias de remediação ambiental como adsorventes para a remoção de compostos nocivos do ar e da água.
Esses materiais são rígidos, com apenas uma estrutura, ao contrário das proteínas usadas pelos sistemas vivos para realizar a química.
As proteínas podem mudar suas estruturas para realizar processos químicos em resposta ao seu ambiente.
Como uma proteína, o novo material poroso pode adotar estruturas múltiplas, e pode ser transformado de forma controlável de uma estrutura para outra por mudanças em seu ambiente químico. Isso permite que ele execute um processo químico, como pegar uma molécula particular de seus arredores, em resposta a uma mudança imposta na solução circundante.
A equipe de pesquisa está baseada na Fábrica de Inovação de Materiais da Universidade de Liverpool, um projeto de £ 81 milhões dedicado à pesquisa e desenvolvimento de materiais avançados. Crédito:University of Liverpool
Professor Matt Rosseinsky, quem liderou a pesquisa, disse:"Esses materiais porosos usam os mesmos mecanismos de escala atômica que as proteínas para alternar entre as estruturas, o que nos dá a oportunidade de desenvolver novas maneiras de manipular e alterar moléculas com materiais sintéticos que são inspirados na biologia.
"Isso oferece possibilidades científicas empolgantes, por exemplo, em catálise, por meio do design de materiais que podem selecionar dinamicamente a estrutura necessária para uma tarefa específica. "
A equipe de pesquisa aplicou uma combinação de técnicas experimentais e computacionais para revelar os princípios da flexibilidade estrutural e da atividade deste novo material.
Eles agora estão trabalhando no desenvolvimento da próxima geração de materiais porosos flexíveis funcionais, cujo desempenho é controlado pelas mudanças na estrutura em resposta às mudanças na química ao seu redor.
