Pesquisadores do Departamento de Física da Virginia Commonwealth University descobriram que uma técnica conhecida como detecção de nanopore pode ser usada para detectar mudanças sutis em clusters, ou pedaços extremamente pequenos de matéria que são maiores do que uma molécula, mas menores do que um sólido.

"Os nanoporos atuam como sensores de volume extremamente pequeno que estão na ordem de alguns nanômetros de cada lado, "disse Joseph Reiner, Ph.D., professor associado de biofísica experimental e nanociência na Faculdade de Ciências Humanas. "Essa escala de tamanho nos permite observar quando o cluster muda de tamanho por uma única molécula de ligante. A capacidade de detectar essas mudanças em tempo real - conforme elas acontecem - para uma única partícula de cluster é a coisa nova e excitante aqui."

A descoberta é descrita em um artigo, "Alterações estruturais induzidas por ligante de nanoaglomerados de ouro capeados com tiolato observadas com detecção de nanopore de pulso resistivo, "por Reiner e o professor de física Massimo F. ​​Bertino, Ph.D., junto com os alunos da VCU Bobby Cox, Peter Wilkerson e Patrick Woodworth, publicado no Jornal da American Chemical Society .

"Isso é novo porque realmente não há muitas maneiras de detectar essas mudanças em uma única partícula em tempo real, "Reiner disse." Isso abre a porta para observar todos os tipos de fenômenos interessantes em nanossuperfícies, que é uma área de grande interesse para muitos químicos, tanto nas áreas de pesquisa aplicada quanto pura. "

A pesquisa lança uma nova luz sobre a atividade de clusters, que são objetos extremamente reativos e são considerados interessantes para a catálise, ou a aceleração de uma reação química por um catalisador.

"Compreender como as moléculas se comportam em um nanocluster ajuda [nosso] entendimento de suas propriedades catalíticas, "Disse Bertino." Até agora, as pessoas pensavam que as moléculas eram meio que estacionárias nas superfícies dos aglomerados. Nossos experimentos mostram que as moléculas, em vez de, mudar sua configuração e posição em um ritmo muito rápido. Isso abre novas perspectivas para a química dessas coisas. "

As descobertas da equipe podem levar a novas descobertas empolgantes, Disse Bertino.

"Existem vários becos possíveis que se abrem agora. Um é olhar para o crescimento do cluster. Ninguém tem uma boa noção de como essas coisas surgem. Outra é ajudar a ajustar suas propriedades, "disse ele." Até agora, as pessoas cultivam essas coisas e as tornam reativas, mas nem sempre está claro como isso acontece. Essencialmente, dardos são lançados contra o problema e espera-se que um deles fique preso. Este trabalho nos permite olhar para um único cluster de tamanho bem definido e nos permite mexer com ele variando um parâmetro de cada vez. "

Ao dar uma olhada melhor nesses clusters e como eles se comportam, os pesquisadores esperam obter uma melhor compreensão de como os catalisadores podem ser melhorados para a descoberta e síntese de medicamentos mais eficientes.