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    Materiais sintéticos programáveis
    p Rods de MOFs multivariados (à esquerda) podem ser programados com diferentes átomos de metal (bolas coloridas) para fazer uma série de tarefas químicas, como liberação controlada de drogas, ou para codificar informações como uns e zeros em um computador digital. Crédito:imagem da UC Berkeley por Omar Yaghi e Zhe Ji

    p Moléculas artificiais podem um dia formar a unidade de informação de um novo tipo de computador ou ser a base para substâncias programáveis. A informação seria codificada no arranjo espacial dos átomos individuais - semelhante a como a sequência de pares de bases determina o conteúdo de informação do DNA, ou sequências de zeros e uns formam a memória dos computadores. p Pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, e Ruhr-Universität Bochum (RUB) deram um passo em direção a essa visão. Eles mostraram que a tomografia por sonda atômica pode ser usada para ler um complexo arranjo espacial de íons metálicos em estruturas metal-orgânicas multivariadas.

    p Estruturas metal-orgânicas (MOFs) são redes cristalinas porosas de nós multimetais ligados entre si por unidades orgânicas para formar uma estrutura bem definida. Para codificar informações usando uma sequência de metais, é essencial primeiro ser capaz de ler o arranjo de metal. Contudo, ler o arranjo foi extremamente desafiador. Recentemente, o interesse em caracterizar sequências de metais está crescendo devido à extensa informação que tais estruturas multivariadas seriam capazes de oferecer.

    p Fundamentalmente, não havia nenhum método para ler a sequência de metal em MOFs. No estudo atual, a equipe de pesquisa fez isso com sucesso usando tomografia de sonda atômica (APT), no qual o cientista de materiais baseado em Bochum, Tong Li, é um especialista. Os pesquisadores escolheram MOF-74, feito pelo grupo Yaghi em 2005, como um objeto de interesse. Eles projetaram os MOFs com combinações mistas de cobalto, cádmio, liderar, e manganês, e então descriptografou sua estrutura espacial usando APT.

    p Li, professor e chefe do grupo de pesquisa de Caracterização de Escala Atômica do Instituto de Materiais do RUB, descreve o método junto com o Dr. Zhe Ji e o Professor Omar Yaghi da UC Berkeley na revista Ciência , publicado online em 7 de agosto, 2020.

    p Tão sofisticado quanto a biologia

    p No futuro, MOFs podem formar a base de moléculas químicas programáveis:por exemplo, um MOF poderia ser programado para introduzir um ingrediente farmacêutico ativo no corpo para atingir as células infectadas e, em seguida, decompor o ingrediente ativo em substâncias inofensivas, uma vez que não seja mais necessário. Ou os MOFs podem ser programados para liberar drogas diferentes em momentos diferentes.

    p "Isso é muito poderoso, porque você basicamente codifica o comportamento das moléculas que saem dos poros, "Yaghi disse.

    p Eles também podem ser usados ​​para capturar CO 2 e, ao mesmo tempo, converter o CO 2 em uma matéria-prima útil para a indústria química.

    p "A longo prazo, tais estruturas com sequências atômicas programadas podem mudar completamente nossa maneira de pensar sobre a síntese de materiais, "escrevem os autores." O mundo sintético poderia atingir um nível totalmente novo de precisão e sofisticação que antes era reservado à biologia. "


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