p Mãos e pés são dois exemplos de objetos quirais - imagens espelhadas não sobrepostas um do outro. Uma imagem é distintamente "canhota, "enquanto o outro é" destro ". Um copo simples e uma bola são aquirais, o que significa que o objeto e sua imagem no espelho parecem exatamente iguais. p Em ciência, quiralidade é um conceito fundamental em uma série de disciplinas, incluindo medicamentos. Na década de 1950 e início dos anos 60, mulheres grávidas foram prescritas com o sedativo talidomida, mas a droga produziu horríveis defeitos congênitos em milhares de crianças em todo o mundo. O motivo:a molécula da talidomida é quiral, e embora a molécula do lado esquerdo fosse de fato um sedativo, o da direita foi encontrado posteriormente para produzir anormalidades fetais.

p Até muito recentemente, "lateralidade" semelhante em filmes de grandes áreas com precisão em escala atômica não tinha sido investigada. A equipe de pesquisa do Jiwoong Park de Cornell abriu novos caminhos nesta área, desenvolver um filme atomicamente fino quiral com apenas 2 átomos de espessura, através do empilhamento circular de grafeno.

p Este material é de interesse nas áreas de óptica de polarização, estereoquímica, optoeletrônica e eletrônica de transporte de spin, ou spintrônica.

p "Eu diria que estamos curiosos sobre isso há muito tempo, se podemos fazer este material, "disse Park, professor associado de química e biologia química e membro executivo do Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science.

p O jornal do grupo Park, "Chiral Atomically Thin Films, "foi publicado em 22 de fevereiro em Nature Nanotechnology . Park e Cheol-Joo Kim, um pesquisador de pós-doutorado em química e biologia química, projetou e conduziu os experimentos e co-escreveu o artigo.

p Colaboradores incluem Zack Ziegler '16, especialização em física de engenharia; ex-pós-doutorado em Cornell, Yui Ogawa; e Cecilia Noguez do Instituto de Fisica, Universidad Nacional Autonoma de Mexico. Noguez é um dos principais físicos computacionais do mundo, e ela ajudou a calcular os resultados do grupo Park.

p "Esta descoberta e sua confirmação podem ter muitas implicações tanto na ciência pura quanto na aplicada, "Noguez disse." Isso pode ser aplicado para detectar biomoléculas, e para induzir e controlar a catálise assimétrica, entre outros. Tenho certeza de que essa descoberta abre novas direções de pesquisa para outros materiais 2-D. "

p Para o experimento, Kim e Ogawa cultivaram folhas de grafeno em cobre, em seguida, corte-os em várias folhas. Essas folhas foram então empilhadas, com cada folha girada ligeiramente antes de ser colocada na folha abaixo dela. A rotação foi no sentido horário em uma pilha e anti-horário na outra para formar pilhas para destros e canhotos.

p Luz polarizada circularmente - feixes alternados para canhotos e destros - brilhavam nas pilhas, e dicroísmo circular (ou CD, a absorção diferencial de luz canhota e destra), foi medido. É o dicroísmo circular dos óculos 3-D que permite ver um filme em três dimensões.

p O CD do filme especial de grafeno foi mais forte do que o grupo esperava. Após meses de trabalho árduo e alguns contratempos, essa descoberta aconteceu no Dia de Ação de Graças de 2014, e "foi então que todo o processo se acelerou, "Kim disse.

p Mas depois de alcançar essa descoberta em escala atômica, o grupo teve que quantificar seus resultados, então ele se voltou para Noguez.

p "É um daqueles raros casos em que sabíamos exatamente o que queríamos, então sabíamos qual quantidade tinha que ser calculada, "Park disse." Não é um cálculo fácil, e fizemos muitas pesquisas e percebemos que Cecilia é a melhor pessoa para fazer isso. "

p Noguez admitiu que seu grupo ficou inicialmente surpreso com as descobertas de Park, mas, ao analisá-los ainda mais, percebemos que a pesquisa fazia sentido.

p "Nós previmos há muito tempo um comportamento semelhante para nanotubos de carbono de parede única e, mais recentemente, em nanopartículas de metal protegidas por ligante, "disse ela." Então, no final, esses resultados fizeram sentido para mim. "