p Estudar processos catalíticos em uma única nanopartícula por vez, em vez de vários bilhões simultaneamente, como acontecia anteriormente, irá criar uma compreensão única e mais aprofundada das reações catalíticas em nanopartículas do que anteriormente possível - e, ao mesmo tempo, estabelecerá as bases para uma nova tecnologia de energia sustentável e síntese química. Este é o ponto de partida para um projeto de pesquisa de cinco anos na Chalmers University of Technology, que recebeu cerca de SEK 36 milhões da Knut and Alice Wallenberg Foundation. p “Queremos produzir um tipo inteiramente novo de nanorreator onde seja possível controlar o transporte de líquido ou gás de e para uma única nanopartícula, "diz Christoph Langhammer, professor associado de física química da Chalmers e um dos sete pesquisadores que conduzirão o projeto.

p O nanorreator consiste em um canal selável com um diâmetro de menos de cem nanômetros em que uma única nanopartícula, cujo tamanho, a forma e a composição química foram adaptadas e analisadas, será incluído. Quando um fluido contendo moléculas de reagente é injetado em uma extremidade do canal, ele irá interagir com a nanopartícula de catalisador, e as moléculas criadas nessa reunião acabarão por emergir da outra extremidade, onde podem ser analisadas.

p "A singularidade de um nanocanal desse tipo é que ele coleta e contém o produto de um processo catalítico que ocorreu em uma nanopartícula. Especificamente, ele concentra as moléculas que se formam em um volume que é pequeno o suficiente para não ser diluído a ponto de não poder mais ser detectado. Assim, também garante que realmente saibamos que o que sai do canal deve estar integrado a essa nanopartícula específica e que podemos analisá-la. Isso também cria um link direto para os cálculos da mecânica quântica, que são parte integrante do projeto, já que hoje também podem ser feitos na base de uma nanopartícula. Isso nos permitirá comparar os cálculos dos primeiros princípios de uma maneira exclusivamente direta com nossos experimentos. "

p Langhammer espera que dentro de cinco anos a equipe tenha estabelecido com sucesso o nanorreator como uma forma inteiramente nova de estudar processos catalíticos. O entendimento fundamental que será obtido desta forma pode posteriormente ser significativo na produção de novos materiais para criar uma catálise mais ecológica de produtos químicos e combustíveis industriais, que, por exemplo, pode reduzir as emissões de dióxido de carbono ou outras poluições ambientais. Para alcançar essa meta de longo prazo, Contudo, muitos pequenos passos precisam ser dados.

p Constelação ímpar

p "Primeiro, precisamos construir novos instrumentos e, por exemplo, aprenda como capturar nanopartículas sintetizadas quimicamente úmidas dentro de um nanocanal. Este é um grande desafio, e precisaremos aprender com nossos erros ao longo do caminho. O fato de termos obtido financiamento por cinco anos é fundamental, bem como a possibilidade de ter um grupo bastante grande de pesquisadores com experiência em diferentes áreas para trabalhar juntos para os mesmos objetivos, "diz Langhammer.

p Os outros membros da equipe são Kasper Moth-Poulsen, Hanna Härelind, Anders Hellman, Fredrik Westerlund, Paul Erhart e Henrik Sundén, tudo da física, departamentos de química ou biologia da Chalmers University of Technology, e todos têm cerca de 35-40 anos.

p "Formamos uma constelação ímpar neste contexto, onde os projetos KAW são geralmente executados por pesquisadores experientes bem estabelecidos, "diz Christoph Langhammer." Nós somos, Contudo, um grupo de pessoas altamente motivadas, pesquisadores bastante jovens que trabalharão em equipe para conduzir pesquisas de ponta e criar um novo paradigma experimental na ciência da catálise. "