O meio é a mensagem. O Dr. Rafal Klajn, do Departamento de Química Orgânica do Weizmann Institute, e seu grupo deram um novo significado a essa máxima:um método inovador que eles demonstraram agora para fazer as nanopartículas se automontarem concentra-se no meio em que as partículas estão suspensas; esses conjuntos podem ser usados, entre outras coisas, para escrever informações de forma reversível.

Esta abordagem é uma alternativa elegante para apresentar métodos que requerem que as nanopartículas sejam revestidas com moléculas sensíveis à luz; estes então mudam o estado das partículas quando a luz incide sobre eles. De acordo com a pesquisa do grupo, que apareceu recentemente em Química da Natureza , colocando regular, nanopartículas não revestidas em um meio sensível à luz seriam mais simples, e o sistema resultante mais eficiente e durável do que os existentes. As aplicações possíveis variam de papel regravável, à descontaminação da água, à entrega controlada de drogas ou outras substâncias.

O médio, nesse caso, é feito de pequenas moléculas "foto-comutáveis" (ou "fotorresponsivas") chamadas espiropiranos. Na versão da molécula fotorresponsiva empregada por Klajn e seu grupo, absorver luz muda a molécula para uma forma que é mais ácida. As nanopartículas então reagem à mudança na acidez em seu ambiente:é essa reação que faz com que as partículas se agregem no escuro e se dispersem na luz. Isso significa que todas as nanopartículas que respondem ao ácido - um grupo muito maior do que aqueles que respondem à luz - agora podem ser potencialmente manipuladas para se automontar.

Ao usar a luz - um meio preferido de geração de automontagem de nanopartículas - para controlar a reação, pode-se governar com precisão quando e onde as nanopartículas se agregarão. E uma vez que as nanopartículas tendem a ter propriedades diferentes se estiverem flutuando livremente ou agrupadas, as possibilidades de criação de novos aplicativos são quase ilimitadas.

Klajn destaca que essas moléculas têm uma longa história no Instituto Weizmann:"Dois cientistas do Instituto, Ernst Fischer e Yehuda Hirshberg, foram os primeiros a demonstrar o comportamento responsivo à luz dos espiropiranos em 1952. Mais tarde, nos anos 1980, O Prof. Valeri Krongauz usou essas moléculas para desenvolver uma variedade de materiais, incluindo revestimentos fotossensíveis para lentes. Agora, 63 anos após a primeira demonstração de suas propriedades responsivas à luz, estamos usando a mesma molécula simples para outro uso, inteiramente, " ele diz.

As vantagens da abordagem baseada no meio são claras. Para um, as partículas não parecem se degradar com o tempo - um problema que assola as nanopartículas revestidas. "Executamos cem ciclos de escrita e reescrita com as nanopartículas em um meio semelhante a gel - o que chamamos de armazenamento reversível de informações - e não houve deterioração no sistema. Portanto, você poderia usar o mesmo sistema repetidamente, "diz Klajn." E, embora tenhamos usado nanopartículas de ouro para nossos experimentos, teoricamente, pode-se até usar areia, desde que seja sensível às mudanças de acidez. "

Além de durável "papel regravável, "Klajn sugere que aplicações futuras deste método podem incluir a remoção de poluentes da água - certas nanopartículas podem se agregar em torno dos contaminantes e liberá-los posteriormente sob demanda - bem como a entrega controlada de pequenas quantidades de substâncias, por exemplo, drogas, que poderia ser liberado com luz.