p Moléculas reativas, como radicais livres, pode ser produzido no corpo após a exposição a certos ambientes ou substâncias e pode causar danos às células. Os antioxidantes podem minimizar esse dano ao interagir com os radicais antes que eles afetem as células. p Liderado por Enrique Gomez, professor de engenharia química e ciência e engenharia de materiais, Pesquisadores da Penn State aplicaram este conceito para evitar danos de imagem aos polímeros condutores que compõem dispositivos eletrônicos macios, como células solares orgânicas, transistores orgânicos, dispositivos bioeletrônicos e eletrônicos flexíveis. Os pesquisadores publicaram suas descobertas em Nature Communications hoje (8 de janeiro).

p De acordo com Gomez, visualizar as estruturas de polímeros condutores é crucial para desenvolver ainda mais esses materiais e permitir a comercialização de dispositivos eletrônicos macios - mas a imagem real pode causar danos que limitam o que os pesquisadores podem ver e entender.

p "Acontece que são antioxidantes, como aqueles que você encontra nas frutas, não são bons apenas para você, mas também são bons para microscopia de polímero, "Disse Gomez.

p Polímeros só podem ser visualizados até certo ponto com microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTEM) porque o bombardeio de elétrons usados ​​para formar imagens separa a amostra.

p Os pesquisadores examinaram esse dano com o objetivo de identificar sua causa fundamental. Eles descobriram que o feixe de elétrons HRTEM gerou radicais livres que degradaram a estrutura molecular da amostra. Apresentando hidroxitolueno butilado, um antioxidante frequentemente usado como aditivo alimentar, à amostra de polímero evitou esse dano e removeu outra restrição nas condições de imagem - temperatura.

p "Até agora, a principal estratégia para minimizar os danos ao polímero tem sido a geração de imagens em temperaturas muito baixas, "disse o co-autor do artigo Brooke Kuei, que obteve seu doutorado em ciência de materiais e engenharia no Penn State College de Ciências da Terra e Minerais em agosto. "Nosso trabalho demonstra que o dano do feixe pode ser minimizado com a adição de antioxidantes à temperatura ambiente."

p Embora os pesquisadores não tenham testado quantitativamente os limites de resolução resultantes deste método, eles foram capazes de gerar imagens do polímero com uma resolução de 3,6 angstroms, uma melhoria em relação à resolução anterior de 16 angstroms. Para comparação, um angstrom tem cerca de um milionésimo da largura de um cabelo humano.

p Os polímeros são constituídos por cadeias moleculares umas sobre as outras. A distância previamente capturada de 16 angstroms era a distância entre as cadeias, mas a imagem em 3,6 angstroms permitiu aos pesquisadores visualizar padrões de contatos próximos ao longo das cadeias. Para o polímero eletricamente condutor examinado neste estudo, os pesquisadores poderiam seguir a direção ao longo da qual os elétrons viajam. De acordo com Gomez, isso permite que eles entendam melhor as estruturas condutoras em polímeros.

p "A chave para esse avanço na microscopia de polímero foi entender os fundamentos de como o dano ocorre nesses polímeros, "Gomez disse." Esperamos que este avanço tecnológico ajude a levar à próxima geração de polímeros orgânicos. "