Os cientistas da Universidade de Hokkaido fabricaram um cristal que oscila autonomamente para frente e para trás enquanto muda seus padrões de oscilação em resposta às condições de iluminação. Suas descobertas, publicado em um jornal da Chemistry Europe, aproxima os cientistas da compreensão de como construir robôs moleculares que podem executar tarefas complexas.

Uma infinidade de funções autocontroladas, como metabolismo, continua dentro de nossos corpos noite e dia. Os cientistas querem fabricar materiais e arquiteturas moleculares que possam funcionar por conta própria da mesma forma.

O físico-químico da Universidade de Hokkaido Yoshiyuki Kageyama e colaboradores haviam observado anteriormente um movimento oscilante autoconduzido em um cristal formado por moléculas de azobenzeno e ácido oleico. As moléculas de azobenzeno são formadas por dois anéis compostos de átomos de carbono e hidrogênio, conectado por uma ligação dupla de nitrogênio. Essas moléculas recebem luz incidente e convertem a energia luminosa em movimento mecânico, levando ao movimento de inversão repetitivo.

Os cientistas queriam entender melhor o que impulsiona esse movimento autônomo, portanto, eles conduziram testes intensivos em cristais compostos apenas de azobenzeno.

Eles descobriram que as moléculas dentro dos cristais eram organizadas em camadas esparsas e densas alternadas. As camadas densas mantêm o cristal unido e evitam que ele se decomponha, enquanto os esparsos permitem a fotorreação.

O grupo também descobriu que o cristal estava invertido de forma diferente, ou não sacudiu, quando uma luz polarizada - que oscila em uma única direção - foi aplicada com diferentes ângulos. Isso sugeriu que as moléculas de azobenzeno desempenham papéis diferentes, dependendo de sua posição no cristal; Quando eles recebem luz, algumas moléculas atuam como centros de reação para iniciar o comportamento periódico, enquanto outras moléculas modulam o movimento.

“Este comportamento autônomo representa uma resposta às informações contidas na fonte de energia, o ângulo da luz polarizada, neste caso, resulta em uma grande variedade de movimentos, "diz Yoshiyuki Kageyama." Esperamos que nossas descobertas apoiem pesquisas futuras sobre a construção de robôs moleculares autogovernáveis. "