Uma equipe de pesquisadores da IBM Research – Zurich, A ExxonMobil Research and Engineering Company e a Universidade de Santiago de Compostela tem, pela primeira vez, moléculas com imagens à medida que mudam os estados de carga. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo descreve como criaram as imagens e o que viram.

Os cientistas sabem há algum tempo que as moléculas mudam quando são carregadas, tanto em função quanto em estrutura. Mas até agora, eles não foram capazes de vê-lo em ação. Neste novo esforço, os pesquisadores fizeram imagens de quatro moléculas - azobenzeno, pentaceno, TCNQ e porfina - pois sofreram alterações devido à cobrança. Eles observam que a carga molecular está no cerne de muitos processos biológicos muito importantes, como transporte de energia e fotoconversão - portanto, observar como é quando acontece é muito importante.

Para criar as imagens, os pesquisadores colocaram uma única molécula em um filme isolado de NaCl e então usaram microscopia de força atômica de alta resolução em um ambiente de vácuo muito frio para transferir um único elétron da ponta da sonda para a molécula. A imagem foi realizada usando pontas funcionalizadas com monóxido de carbono. Cada uma das moléculas foi fotografada em quatro estados:positivo, neutro, negativo e duplo negativo (adicionando dois elétrons).

Os pesquisadores observaram mudanças estruturais em todas as moléculas, e que cada um foi alterado de uma maneira diferente dos outros. Com pentaceno, por exemplo, a equipe viu quais áreas da molécula se tornaram mais reativas. Com TCNQ, eles observaram mudanças nas ligações entre os átomos da molécula - e também notaram que ela se movia em relação à sua base. E com porfino, eles observaram mudanças nos tipos de títulos e em seus comprimentos. Eles também observaram que a porfina, em particular, desempenha um papel crítico no processamento biológico - está envolvido no processo de transporte de oxigênio da hemoglobina em organismos vivos. Ser capaz de ver o que acontece com uma molécula enquanto ela é carregada pode ajudar a entender melhor como funciona todo o processo de transporte. A equipe sugere ainda que o uso de técnicas como imagens de estados de carga molecular ajudará no desenvolvimento de novos materiais e dispositivos - e melhorará nossa compreensão da natureza em geral.

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