p Os pesquisadores desenvolveram um algoritmo para fotoquímica, trazendo o campo emergente um passo mais perto do objetivo de usar diferentes cores de luz como um interruptor para ativar uma gama de diferentes reações químicas em um único material. p Uma equipe de pesquisa QUT, consistindo em Ph.D. estudante Jan Philipp Menzel, Professor Christopher Barner-Kowollik e Professor Associado James Blinco, junto com o Dr. Benjamin Noble da RMIT, publicaram suas descobertas no jornal Nature Communications .

p Em seu estudo, Prevendo reatividade fotoquímica dependente do comprimento de onda e seletividade, os pesquisadores delinearam uma ferramenta preditiva para que os cientistas possam predeterminar quanta luz é necessária para produzir certos resultados de reações fotoquímicas.

p O primeiro autor, o Sr. Menzel, conduziu uma série de experimentos com um laser, trabalhando seu caminho até o espectro com precisão nanométrica para registrar os resultados.

p "Nosso objetivo era entender como as moléculas funcionam e como podemos prever o quanto vai reagir, ao usar cores diferentes de luz ", disse o Sr. Menzel.

p O professor Blinco disse que o estudo teve como objetivo fornecer o tipo de informação que os pesquisadores que induzem reações pelo ajuste da temperatura teriam.

p "Com uma reação normal, você provavelmente usaria calor - fazemos isso com luz, "Disse o professor Blinco.

p "Então, em vez de prever quanta energia você precisa colocar no calor, trata-se de prever quanta energia precisamos colocar por meio da luz.

p "Com reações químicas impulsionadas pelo calor, se você esquentar mais, então a reação é potencialmente mais rápida. Com reações induzidas por luz, temos a vantagem de poder usar todas as cores do arco-íris, e os fótons com essas cores diferentes têm energias diferentes.

p "Então, isso significa que você tem uma sintonia muito mais fina para poder discar os detalhes de sua reação."

p Menzel disse que a luz ultravioleta (fótons com comprimento de onda curto) tem energia suficiente para causar reações que podem, por exemplo, levar ao câncer de pele, enquanto a luz visível (fótons com comprimento de onda maior) não. De forma similar, mudando a energia dos fótons e sua intensidade, como ajustar um interruptor dimmer, causou uma reação mais forte ou nenhuma reação química.

p Professor Barner-Kowollik, bolsista laureado do Australian Research Council (ARC), um nanotecnologista de matéria mole líder mundial, cuja carreira se concentra no poder e nas possibilidades da luz na química macromolecular, disse que o objetivo de longo prazo era "seletividade da reação cirúrgica".

p "Uma das questões-chave na fotoquímica é:como você pode selecionar cores de luz para que tenham um impacto diferente nos materiais presentes, "Professor Barner-Kowollik disse.

p "Com que tipo de luz posso ativar apenas o reagente A, e que cor de luz teremos que usar para ativar o reagente B sem afetar o reagente A.

p "Com nosso algoritmo, os cientistas podem usar a luz para controlar remotamente o material que está sendo criado, mudar de um material para outro completamente diferente, ligando e desligando cada fonte de luz.

p "O poder da luz transforma a maneira como fabricamos materiais de última geração para a saúde, mobilidade e o mundo digital, explorando sua natureza onipresente e a precisão dos lasers. "

p Embora os pesquisadores estejam atualmente focados no nível molecular, o quadro geral é como diferentes cores (comprimentos de onda) de luz podem ser usadas no futuro para criar uma série de reações em um material.

p O professor Barner-Kowollik diz que a ciência fundamental pode ser usada em futuras gerações de impressoras 3D criando estruturas muito pequenas.

p "Imagine uma impressora que usa diferentes cores de luz para ativar diferentes elementos para quando precisa imprimir coisas - como estruturas intrincadas em campos biomédicos - com propriedades diferentes, como duro ou macio, ou condutor ou isolante, "Professor Barner-Kowollik disse.

p "A ficção científica disso, é que a impressora seleciona entre 10 cores diferentes de luz, para imprimir todas as propriedades. Mas para isso você precisa ter seletividade. "

p O professor Barner-Kowollik disse que um dos desafios que ele gostaria de superar nos próximos cinco anos seria estabelecer litografia a laser 3D multicolorida para permitir a impressão 3D de propriedades de materiais díspares usando apenas uma resina de impressão (tinta).

p "Talvez seja o desafio mais crítico na impressão 3D, o que exigiria que as reações químicas podem ser endereçadas seletivamente em comprimento de onda por diferentes cores de luz em processos de dois fótons, "Professor Barner-Kowollik disse.

p "É ficção científica no momento, mas com enormes implicações se for bem-sucedido. "