p Os cientistas frequentemente observam como as moléculas se comportam na natureza para ajudá-los a projetar processos químicos, e foi isso que os pesquisadores da QUT e da Universidade de Ghent fizeram para criar uma estrutura de polímero 3-D estabilizada com luz verde que se desdobra quando deixada na escuridão. p A equipe relatou este primeiro exemplo mundial de um reversível, processo disparado por luz para dobrar polímeros em nanopartículas de cadeia única em Ciência Química .

p A pesquisa foi conduzida pelo autor principal e QUT Ph.D. estudante Daniel Kodura, com o bolsista do DECRA do Conselho de Pesquisa Australiano (ARC) do QUT, Dr. Hendrik Frisch, Dra. Anja Goldmann, Ph.D. estudante Fabian Bloesser e ARC Laureate Fellow Professor Christopher Barner-Kowollik, do Soft Matter Materials Laboratory no QUT's Center for Materials Science, em colaboração com o Professor Filip Du Prez e o Dr. Hannes Houck do grupo de Pesquisa em Química de Polímeros da Universidade de Ghent, Bélgica.

p "O que fizemos foi olhar para as proteínas, que são polímeros biológicos que permitem a maior parte da química nas células do nosso corpo e são essenciais para a vida, e imitar com polímeros sintéticos uma das formas como as proteínas funcionam, "Disse o Sr. Kodura.

p As proteínas são grandes moléculas complexas de aminoácidos que estão conectadas entre si em longas cadeias, e essas correntes se dobram naturalmente, às vezes com uma molécula auxiliar, em uma estrutura 3-D que executa uma função, como fazer seus músculos se moverem.

p "O que fizemos foi usar luz LED verde como auxiliar para dobrar cadeias de polímeros sintéticos em uma estrutura, "disse ele." A luz foi o combustível para o processo e, importante, também manteve a estrutura estável. Enquanto a luz estava acesa, a estrutura manteve sua forma. Sem a luz, no escuro e em temperatura ambiente, a estrutura relaxou e se desdobrou. "

p "Isso nunca foi alcançado antes, "acrescentou o Dr. Frisch." Além disso, dobrar as correntes com luz em uma estrutura e depois desdobrá-las no escuro pode ser repetido várias vezes com sucesso. "

p O professor Christopher Barner-Kowollik disse que o processo químico era "semelhante a um processo vivo próprio".

p "Os organismos vivos precisam consumir uma fonte de energia, como luz, para sobreviver e esta estrutura 3-D é a mesma. Ele consome luz como combustível para se manter, " ele disse.

p "Este é um exemplo de fundamental, ciência instrutiva. Mostra o que é possível quando você usa a interação de luz e escuridão para designs macromoleculares complexos. "

p Dr. Goldmann disse enquanto os cientistas mostraram como dobrar substratos químicos com luz em uma estrutura antes de "ela sempre ter sido permanentemente travada. Este é o primeiro exemplo de uma estrutura de polímero de fita simples 3-D verdadeiramente estabilizada à luz".

p O princípio fundamental por trás do processo químico é o mesmo que os membros da equipe usaram anteriormente na criação do que eles denominaram materiais dinâmicos estabilizados à luz (LSDMs) - uma nova classe de materiais.

p "O que criamos anteriormente era algo que você pode ver e tocar, "O professor Du Prez e o Dr. Houck disseram." Isso é diferente e lida com transformações no nível de cadeia única, significando o tamanho do nanômetro, que pode ser de até um bilionésimo de um metro, ou 100, 000 vezes menor que um fio de cabelo humano. "

p O artigo completo, Reticulação covalente dinâmica alimentada por luz de cadeias de polímero simples em estados de não equilíbrio, está disponível aqui. A Chemical Science escolheu o jornal como sua escolha da semana na ChemSci.