p Explorando o mistério da destreza molecular na natureza, os cientistas propuseram um novo esquema experimental para criar moléculas-espelho personalizadas para análise. A técnica pode fazer moléculas comuns girarem tão rápido que perdem sua simetria e forma normais e formam versões espelhadas umas das outras. A equipe de pesquisa do DESY, A Universität Hamburg e a University College London liderada por Jochen Küpper descreve o método inovador na revista Cartas de revisão física . A exploração adicional de lateralidade, ou quiralidade (da palavra grega antiga para mão, "cheir"), não apenas melhora o insight sobre o funcionamento da natureza, mas também pode abrir caminho para novos materiais e métodos. p Como suas mãos, muitas moléculas na natureza existem em duas versões que são imagens espelhadas uma da outra. "Por razões desconhecidas, a vida como a conhecemos na Terra quase exclusivamente prefere proteínas canhotas, enquanto o genoma é organizado como a famosa dupla hélice destra, "explica Andrey Yachmenev, que liderou este trabalho teórico no grupo de Küpper no Center for Free-Electron Laser Science (CFEL). "Por mais de um século, pesquisadores têm desvendado os segredos dessa destreza na natureza, que não afeta apenas o mundo vivo - versões em espelho de certas moléculas alteram as reações químicas e mudam o comportamento dos materiais. "Por exemplo, a versão destra da caravona (C ₁₀ H ₁₄ O) dá à alcaravia seu sabor distinto, enquanto a versão para canhotos é um fator chave para o sabor da hortelã.

p Handedness, ou quiralidade, só ocorre naturalmente em alguns tipos de moléculas. "Contudo, pode ser induzido artificialmente nas chamadas moléculas de topo simétrico, "diz o co-autor Alec Owens do Center for Ultrafast Imaging (CUI)." Se essas moléculas forem agitadas rápido o suficiente, eles perdem sua simetria e formam duas formas de espelho, dependendo de seu sentido de rotação. Até aqui, muito pouco se sabe sobre este fenômeno de quiralidade induzida por rotação, porque dificilmente existem esquemas para sua geração que possam ser seguidos experimentalmente. "

p A equipe de Küpper agora planejou computacionalmente uma maneira de alcançar essa quiralidade induzida por rotação com parâmetros realistas no laboratório. Ele usa pulsos de laser em forma de saca-rolhas conhecidos como centrífugas ópticas. Para o exemplo de fosfina (PH ₃ ) seus cálculos de mecânica quântica mostram que em taxas de rotação de trilhões de vezes por segundo, a ligação fósforo-hidrogênio sobre a qual a molécula gira torna-se mais curta do que as outras duas dessas ligações, e dependendo do sentido de rotação, surgem duas formas quirais de fosfina. "Usando um forte campo elétrico estático, a versão para canhotos ou destros da fosfina giratória pode ser selecionada, "explica Yachmenev." Para ainda alcançar a rotação unidirecional ultrarrápida, o saca-rolhas-laser precisa ser ajustado, mas com parâmetros realistas. "

p Este esquema promete um caminho completamente novo através do espelho para o mundo do espelho, já que, em princípio, também funcionaria com outros, moléculas mais pesadas. Na verdade, estes iriam realmente exigir pulsos de laser mais fracos e campos elétricos, mas eram complexos demais para serem resolvidos nos primeiros estágios da investigação. Contudo, como a fosfina é altamente tóxica, tais moléculas mais pesadas e também mais lentas seriam provavelmente preferidas para experimentos.

p O método proposto pode entregar moléculas de espelho feitas sob medida, e a investigação de suas interações com o meio ambiente, por exemplo, com luz polarizada, deve ajudar a penetrar ainda mais nos mistérios da destreza na natureza e explorar sua possível utilização, espera Küpper, que também é professor de física e química na Universität Hamburg:"Facilitar uma compreensão mais profunda do fenômeno da lateralidade desta forma também pode contribuir para o desenvolvimento de moléculas e materiais feitos sob medida com base na quiralidade, novos estados da matéria, e a utilização potencial de quiralidade induzida por rotação em novos metamateriais ou dispositivos ópticos. "