As formas helicoidais são muito familiares no mundo natural e, no nível molecular, de DNA, o próprio projeto da vida.

Cientistas da Universidade de Bristol descobriram agora que as cadeias de carbono também podem adotar formas helicoidais, mas, ao contrário do DNA, a forma depende de quantos átomos existem na cadeia, com cadeias tendo números pares de átomos de carbono adotando helicoidal, formas e correntes semelhantes a fusilli com números ímpares de átomos de carbono adotando disquetes, formas semelhantes a espaguete.

A diferença, diz a equipe de pesquisa, entre a ordem e o caos está um único átomo de carbono. Seu estudo foi publicado hoje na revista Química da Natureza .

As cadeias de carbono são como espaguete - são bastante flexíveis e adotam um conjunto de formas aleatórias e em constante mudança.

A equipe de Bristol, da Escola de Química da Universidade, mostraram que, por meio da inserção criteriosa de substituintes de metila ao longo das cadeias de carbono, eles podiam controlar sua forma de forma que adotassem conformações lineares (penne) ou helicoidais (fusilli) bem definidas.

As conformações helicoidais podem adotar hélices direitas ou canhotas e a equipe estava interessada em saber o que controlava qual hélice foi formada.

Autor principal, Professor Varinder Aggarwal, disse:"Ficamos surpresos ao descobrir que o comprimento da cadeia de carbono (número de átomos de carbono) controlava se a hélice direita ou esquerda se formava.

"Ainda mais surpreendente foi que as cadeias de carbono com números pares de átomos formaram estruturas helicoidais bem definidas (fusilli), mas as cadeias de carbono com números ímpares eram muito mais flexíveis e de forma mais aleatória (espaguete).

"A mudança nas propriedades de uma série homóloga de moléculas causada pela única adição de um átomo de carbono extra é extremamente rara - aqui ela resulta na diferença entre a ordem e o caos."

Este tipo de efeito ímpar-par foi observado em algumas propriedades em massa, como em tapetes de alcanotióis em uma superfície de ouro, mas tais comportamentos em solução não são bem reconhecidos ou compreendidos.

Por meio de computação e medição de propriedades moleculares, O professor Aggarwal e sua equipe foram capazes de entender completamente a origem desse efeito ímpar-par, que é controlado pelos grupos finais.

Quando os grupos finais promovem a mesma sensação de helicidade, uma estrutura ordenada é obtida, mas quando cada extremidade promove uma hélice oposta, estruturas caóticas são obtidas.

Para futuras aplicações tecnológicas, essas descobertas fundamentais guiarão o projeto de moléculas com conformações desejáveis, e propriedades físicas.

Cadeias de carbono com um número par de átomos levarão a moléculas com formas helicoidais bem definidas para sua aplicação como materiais rígidos não comutáveis ​​ou como andaimes para a apresentação de elementos de reconhecimento molecular.

As hélices são uma estrutura fundamental nas moléculas biológicas (DNA, proteínas) e é intrigante imaginar as analogias com moléculas do tipo descrito no estudo.

O professor Aggarwal acrescentou:"Descobriu-se que cadeias de carbono com um número ímpar de átomos adotam uma forma mais flexível e aleatória.

"Agora estamos estudando se a forma dessas correntes pode de fato ser controlada pela manipulação dos grupos nas extremidades da corrente. Isso pode nos permitir mudar de um sensor de parafuso para outro para aplicações em materiais responsivos."