p Chaves moleculares - são as contrapartes moleculares das chaves elétricas e desempenham um papel importante em muitos processos na natureza. Essas moléculas podem se interconverter reversivelmente entre dois ou mais estados e, assim, controlar os processos moleculares. Em organismos vivos, por exemplo, eles desempenham um papel na contração muscular, mas também nossa percepção visual é baseada na dinâmica de um interruptor molecular no olho. Os cientistas estão trabalhando intensamente para desenvolver novos componentes moleculares que permitem alternar entre diferentes estados, para que os processos moleculares possam ser controlados especificamente. p Uma equipe de pesquisa europeia liderada pelo nanotecnologista Dr. Saeed Amirjalayer da Universidade de Münster (Alemanha) agora ganhou uma visão mais profunda dos processos de uma mudança molecular:usando simulações de dinâmica molecular, os cientistas produziram um filme fotográfico em nível atômico e, assim, rastrearam o movimento de um bloco de construção molecular. O resultado foi um movimento tipo pedalinho controlado por luz, 'indo para frente e para trás. Embora já tivesse sido previsto neste contexto em trabalhos anteriores, não pôde ser provado diretamente até agora.

p No futuro, os resultados podem ajudar a controlar as propriedades dos materiais com a ajuda de interruptores moleculares - por exemplo, a fim de liberar drogas especificamente de nanocápsulas. "Para incorporação eficiente em novos materiais responsivos, a elucidação detalhada do processo de comutação e, portanto, a maneira como funcionam a nível molecular e atômico é crucial, "enfatiza o Dr. Saeed Amirjalayer, líder do grupo no Instituto de Física da Universidade de Münster e no Centro de Nanotecnologia (CeNTech). O estudo foi publicado no The Journal of Physical Chemistry Letters .

p Simulações de dinâmica molecular permitem, calculando as interações entre átomos e moléculas, para descrever seu movimento no computador. Em seu estudo atual, os cientistas investigaram um interruptor molecular baseado em azodicarboxamida desta forma, usando um método denominado mecânico quântico / mecânico molecular combinado nas simulações. "Estudos experimentais e teóricos anteriores forneceram apenas uma visão indireta do mecanismo de operação de tal mudança na solução. Com a ajuda de nossa abordagem teórica, poderíamos agora seguir a dinâmica induzida pela luz, levando em consideração o ambiente molecular, "explica Saeed Amirjalayer.

p O movimento tipo pedal do interruptor, desencadeado pela luz, se move para frente e para trás - como um pedal de bicicleta. A compreensão detalhada do mecanismo de operação de um interruptor foto-responsivo constitui uma base importante para a aplicação desses blocos de construção moleculares em novos materiais funcionais "inteligentes".

p Além da Universidade de Münster, as Universidades de Bolonha (Itália) e Amsterdã (Holanda) estiveram envolvidas no estudo. "Apesar das atuais circunstâncias na esteira da crise da Corona, o intercâmbio internacional com colegas da Europa poderia ocorrer - virtualmente, mas ainda muito intensamente. Juntos, alcançamos resultados interessantes e valiosos, "diz Saeed Amirjalayer resumindo a cooperação.