Tesselação é um padrão repetitivo feito de uma ou mais formas, sem a formação de lacunas ou sobreposições. Um exemplo é o arranjo periódico de células hexagonais encontradas em favos de mel. A tesselação também pode ser encontrada em nível molecular, onde unidades de molécula única agem como um ladrilho (padrão de repetição) para tesselar uma superfície por meio de interações espontâneas e reversíveis entre eles. É um desafio construir um mosaico molecular complexo envolvendo mais de um tipo de ladrilho. A maioria dos estudos de pesquisa na última década enfocou o mosaico usando um tipo específico de ladrilho.

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof Loh Kian Ping do Departamento de Química, A NUS demonstrou que a tesselação periódica altamente complexa pode ser construída a partir do mosaico de duas fases moleculares que possuem a mesma simetria geométrica, mas diferentes densidades de empacotamento. As duas fases moleculares, uma fase de alta densidade e uma fase de baixa densidade, surgem das diferentes interações intermoleculares e molécula-substrato. A fase de alta densidade é formada por ligações de halogênio, enquanto a fase de baixa densidade é formada por meio de uma rede de coordenação halogênio-ouro. A semelhança geométrica entre essas duas fases moleculares permite que as unidades moleculares sirvam como ladrilhos para fazerem mosaico e formarem tesselações moleculares altamente complexas.

Prof Loh disse, "Considerando a simetria dos blocos de construção moleculares e substrato, além de introduzir interações multimodo, podemos abrir novas rotas para construir complexas tesselações de superfície. Este método pode ser potencialmente aplicado a outros sistemas moleculares com vários tipos de interações intermoleculares para construir arquiteturas ainda mais complexas. Além disso, as complexas tesselações neste trabalho podem fornecer novos insights para a compreensão de sistemas auto-organizados em biologia e nanotecnologia. "

Este trabalho foi selecionado como Destaque do Editor em Nature Communications .