O grafeno de camada única foi o tema do prêmio Nobel este ano, mas uma pesquisa liderada por uma equipe de pesquisadores da Universidade de Warwick encontrou ganchos moleculares na superfície de seu primo químico próximo, Óxido de grafeno, que potencialmente proporcionará benefícios massivos aos pesquisadores que usam microscópios eletrônicos de transmissão. Eles poderiam até ser usados ​​na construção de mecanismos de escala molecular.

A equipe de pesquisa, que inclui os drs. Jeremy Sloan, Neil Wilson e a estudante de doutorado Priyanka Pandey do Departamento de Física e o Dr. Jon Rourke do Departamento de Química, juntamente com os grupos de Drs. Kazu Suenaga e Zheng Liu da AIST no Japão e os drs. Ian Shannon e Laura Perkins em Birmingham estavam olhando para a possibilidade de usar o grafeno como base para montar moléculas individuais para geração de imagens por microscopia eletrônica de transmissão. Como o grafeno forma uma folha transparente de elétrons com apenas um átomo de espessura, ele possibilitaria alta precisão, imagens de alto contraste das moléculas sendo estudadas, bem como o estudo de quaisquer interações que elas tenham com o grafeno de suporte.

Embora essa ideia seja ótima em teoria, O grafeno é realmente muito difícil de criar e manipular na prática. Os pesquisadores, portanto, recorreram ao primo mais fácil de manusear do grafeno, Óxido de grafeno. Esta escolha acabou por ser um material espetacularmente melhor, pois encontraram propriedades extremamente úteis, na forma de ganchos moleculares prontos que poderiam tornar o óxido de grafeno o material de suporte preferido para a futura microscopia eletrônica de transmissão de qualquer molécula com oxigênio em sua superfície.

O nome do óxido de grafeno obscurece o fato de que na verdade é uma combinação de carbono, oxigênio e hidrogênio. Na maior parte, ainda se assemelha a uma folha fina de um átomo de grafeno puro, mas também tem "grupos funcionais" consistindo de hidrogênio emparelhado com oxigênio. Esses grupos funcionais podem se ligar fortemente a moléculas com oxigênios externos, tornando-os correntes ideais para pesquisadores que desejam estudá-los por microscopia eletrônica de transmissão.

Este recurso por si só provavelmente será suficiente para persuadir muitos pesquisadores a recorrer ao óxido de grafeno como um suporte para a análise de uma gama de moléculas por microscopia eletrônica de transmissão, mas os pesquisadores descobriram outra propriedade intrigante desses ganchos úteis - as moléculas ligadas a eles se movem e giram em torno deles.

O Dr. Jeremy Sloan disse:"Nas condições certas, os grupos funcionais não apenas fornecem amarras moleculares que prendem as moléculas em um local exato, mas também permitem que a molécula seja girada nessa posição. Isso abre uma série de novas oportunidades para a análise de tais moléculas, mas também pode ser um mecanismo útil para qualquer pessoa que pretenda criar "máquinas" de tamanho molecular.