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. "