Químicos criaram um novo material que se auto-monta em redes 2-D de maneira previsível e reproduzível. O material tem um conjunto de novas propriedades, o que significa que pode ter inúmeras aplicações - embora leve tempo e uma exploração significativa para determinar como pode ser melhor usado.

Mais importante, a pesquisa fornece um exemplo muito raro de criação de material "de baixo para cima"; é extremamente desafiador exercer controle sobre um material de automontagem de forma que os químicos possam prever e reproduzir com segurança sua estrutura dependendo do ambiente em que se encontra - mas a equipe da Trinity fez exatamente isso.

Adicionalmente, os cientistas há muito se interessam pelo desenvolvimento de automontagens baseadas em ânions, pois possuem grande potencial para remover moléculas perigosas e poluentes do meio ambiente. Contudo, trabalhar com ânions (íons com carga negativa) em vez de cátions (íons com carga positiva) é um desafio molecular por uma série de razões.

Autor sênior da pesquisa, Thorfinnur Gunnlaugsson, Professor de Química na Trinity, disse:

"Os ânions são comuns em nosso mundo, com muitos deles desempenhando papéis específicos na natureza - tanto para matéria viva quanto inanimada. Mas, porque esses processos são frequentemente mediados por especificidade, quando ocorrem mudanças nessas interações, os resultados podem ser prejudiciais à vida e ao meio ambiente. Por esta razão, sempre estivemos interessados ​​em obter uma compreensão profunda de como essas moléculas se ligam com o objetivo final de imitar a maneira como as proteínas e enzimas interagem com os ânions na natureza.

Tentar criar um material que faça exatamente o que você pensa que fará - e o que você precisa - em ambientes diferentes é incrivelmente desafiador porque os ambientes raramente são sempre estáveis. É uma espécie de arte negra, mas após uma grande quantidade de trabalho, criamos com sucesso algo que forma um controle, rede 2-D hierárquica, e podemos prever exatamente como ficará em diferentes ambientes. "

Com base em seus trabalhos anteriores, a equipe "reformulou" um ligante (uma substância que forma um complexo com uma molécula para servir a um propósito biológico) mexendo em sua estrutura molecular para que, em vez de capturar íons de sulfato e mantê-los em estruturas semelhantes a gaiolas, em vez disso, os usa como cola para fazer seu material 2-D altamente ordenado.

Seu trabalho inovador foi apoiado pela Science Foundation Ireland e envolveu uma colaboração com pesquisadores do Instituto MacDiarmid de Materiais Avançados e Nanotecnologia da Universidade de Canterbury. É descrito em jornal internacionalmente aclamado Chem .

A equipe agora está animada para explorar as propriedades do novo material, a fim de considerar possíveis aplicações no mundo mais amplo. É possível que tenha um impacto na saúde por meio da administração direcionada de medicamentos (é biologicamente compatível); na impressão ou em um ambiente que usa géis; ou até mesmo no mundo da eletrônica, onde novos materiais estão sendo apontados como a chave para baterias mais duráveis ​​e melhor desempenho de produtos de alto valor.

Professor Mick Morris, Diretor do centro de pesquisa SFI AMBER sediado em Trinity, adicionado:

"O potencial deste trabalho não pode ser subestimado. Ele representa o trabalho de muitos anos e pessoas no laboratório do professor Gunnlaugsson para desenvolver métodos químicos para sintetizar materiais complexos por design - permitindo assim que eles sejam aplicados em muitos campos. Este trabalho é uma parte importante do nosso programa em AMBER, permitindo que o centro enfrente desafios que outrora considerávamos impossíveis. "