p A superfície dos metais desempenha um papel fundamental em muitas áreas tecnologicamente relevantes, como catálise, tecnologia de sensores e pesquisa de baterias. Por exemplo, a produção em grande escala de muitos compostos químicos ocorre em superfícies de metal, cuja estrutura atômica determina se e como as moléculas reagem umas com as outras. Ao mesmo tempo, a estrutura da superfície de um metal influencia suas propriedades eletrônicas. Isso é particularmente importante para a eficiência dos componentes eletrônicos das baterias. Pesquisadores em todo o mundo estão, portanto, trabalhando intensamente no desenvolvimento de novos tipos de métodos para ajustar a estrutura das superfícies de metal em nível atômico. p Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Münster, consistindo de físicos e químicos e liderado pelo Dr. Saeed Amirjalayer, agora desenvolveu uma ferramenta molecular que torna isso possível, no nível atômico, para mudar a estrutura de uma superfície de metal. Usando simulações de computador, foi possível prever que a reestruturação da superfície por moléculas individuais - os chamados carbenos N-heterocíclicos - ocorre de forma semelhante a um zíper. Durante o processo, pelo menos duas moléculas de carbeno cooperam para reorganizar a estrutura da superfície átomo por átomo. Os pesquisadores puderam confirmar experimentalmente, como parte do estudo, este mecanismo "tipo zíper" no qual as moléculas de carbeno trabalham juntas na superfície do ouro para unir duas fileiras de átomos de ouro em uma fileira. Os resultados do trabalho foram publicados na revista. Angewandte Chemie International Edition .

p Em estudos anteriores, os pesquisadores de Münster mostraram a alta estabilidade e mobilidade das moléculas de carbeno na superfície do ouro. Contudo, nenhuma alteração específica da estrutura da superfície induzida pelas moléculas poderia ser previamente demonstrada. Em seu último estudo, os pesquisadores provaram pela primeira vez que a estrutura de uma superfície de ouro é modificada com muita precisão como resultado da cooperação entre as moléculas de carbeno. "As moléculas de carbeno se comportam como um enxame molecular - em outras palavras, eles trabalham juntos como um grupo para mudar a estrutura de longo alcance da superfície, "Saeed Amirjalayer explica." Com base no princípio do 'zíper', os átomos da superfície são sistematicamente reorganizados, e, após este processo, as moléculas podem ser removidas da superfície. "

p O novo método possibilita o desenvolvimento de novos materiais com propriedades físicas e químicas específicas - totalmente sem ferramentas macroscópicas. "Em aplicações industriais, muitas vezes em ferramentas macroscópicas, tais prensas ou rolos, são usados, "Amirjalayer continua." Em biologia, essas tarefas são realizadas por certas moléculas. Nosso trabalho mostra uma classe promissora de moléculas sintetizadas que usa uma abordagem semelhante para modificar a superfície. ”A equipe de pesquisadores espera que seu método seja usado no futuro para desenvolver, por exemplo, novos tipos de eletrodo ou para otimizar reações químicas em superfícies.