Pesquisadores da Northwestern University desenvolveram um novo modelo de baixo custo, estratégia relativamente simples para projetar materiais usados ​​em imagens de células vivas, terapia fotodinâmica para câncer e tecnologias de visão noturna.

Para esses aplicativos, os cientistas usam materiais especializados que absorvem e emitem luz infravermelha próxima. Comparado com a luz visível, a luz do infravermelho próximo pode penetrar mais profundamente nos materiais com menor dispersão e causar níveis mais baixos de fotodano.

Para desenvolver esses materiais, os pesquisadores atualmente usam um processo de síntese química que modifica a estrutura molecular. A abordagem da Northwestern só precisa co-cristalizar duas moléculas diferentes - um método conveniente e eficiente baseado na química supramolecular.

"Nosso trabalho simplifica o processo de produção e estabelece uma base para a aplicação prática, "disse Fraser Stoddart da Northwestern, autor sênior do estudo. "Esta estratégia atrairá cientistas que trabalham em uma ampla gama de disciplinas - da química à engenharia de cristais à ciência dos materiais."

O artigo foi publicado esta semana na revista. Nature Communications .

Stoddart é um químico ganhador do Prêmio Nobel e Professor do Conselho de Curadores do Weinberg College of Arts and Sciences da Northwestern. Yu Wang, um pós-doutorado no laboratório de Stoddart, é o primeiro autor do artigo.

O método da Northwestern funciona aproveitando as transferências de carga entre duas moléculas, em que uma molécula (um doador) doa elétrons para outra molécula (um aceptor). As duas moléculas podem formar dois cocristais com diferentes proporções doador-aceitador.

"Os dois cocristais assumem superestruturas de estado sólido distintas, morfologias de cristal e propriedades ópticas, em que um deles constitui um material único que exibe absorção de dois fótons e emissão de infravermelho próximo simultaneamente, "Wang disse." Este trabalho fornece uma plataforma ideal para descobrir uma relação superestrutura-propriedade e obter um entendimento mais profundo sobre o design de materiais supramoleculares. "

O estudo, "Co-cristais orgânicos emissivos de dois fótons vermelhos profundos e infravermelhos próximos, "foi apoiado pela National Science Foundation e pelo Departamento de Energia.